CN105682891A - 含有填料的塑料薄片的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高高配混填料的原料塑料薄片的强度和断裂伸长率(伸展率),且提高加工条件的宽容度的塑料薄片的制造方法,包括弯曲处理工序,其中,使含有50质量%以上且85质量%以下填料的原料塑料薄片,在沿流动方向移动的途中,与固形物体表面接触且压紧,并在其抵接部分处形成使薄片弯曲状态,产生作用于薄片内部的应力,对原料塑料薄片进行处理。

Description

含有填料的塑料薄片的制造方法
技术领域
本发明涉及一种含有填料的塑料薄片的制造方法。
背景技术
对于添加无机物质的塑料薄片,因原料无机物质容易得到,故近年提出要作为环保性良好的合成纸(专利文献1、2)的方案,并开始实用化。为了能使该塑料薄片广泛地应用于纸,而需要将其表观比重调节在适当范围,因此提出一种通过延伸添加无机物质的原料塑料薄片来调节比重的制造方法。
所述塑料薄片具有以下特征:由于使用热塑性树脂而可以再利用,并且通过提高包含上述无机物质的填料的含有率而可以降低源自石油原料的材料的含有率,因此能降低对环境的负荷。
然而,存在以下的问题:当提高塑料薄片中填料的含有率时,对于通常的制造条件,会使该薄片变得硬且脆,因此若在制造塑料薄片时施加拉伸应力,则导致塑料薄片立即断裂。因此,通常高配混填料的塑料薄片在延伸加工等的条件设定中宽容度小,加工困难,并且也限定作为最终产品的可调节的表观比重、白度、不透明度等物性的范围。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-277623号公报
专利文献2:日本特开2013-10931号公报
发明内容
本发明要解决的问题
本发明是鉴于上述情况而做出的,其目的在于,提供一种可以提高高配混填料的原料塑料薄片的强度和断裂伸长率(伸展率),且提高加工条件的宽容度的塑料薄片的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明人发现,通过对高配混填料的原料塑料薄片沿流动方向延伸且局部施加垂直力而使内部结构发生改变,能提高原料塑料薄片的强度和断裂伸长率(伸展率),从而完成本发明。
本发明的塑料薄片的制造方法包括弯曲处理工序,其中,使含有50质量%以上且85质量%以下填料的原料塑料薄片,在沿流动方向移动的途中,与固形物体表面接触且压紧,并在其抵接部分处形成使薄片弯曲的状态,产生作用于薄片内部的应力,对原料塑料薄片进行处理。
发明效果
根据本发明,可以提供一种提高高配混填料的塑料薄片的强度和断裂伸长率(伸展率),且提高加工条件的宽容度的塑料薄片的制造方法。
附图说明
图1是示意地表示本发明的固形物体剖面的一个方式的图。
图2是示意地表示本发明的固形物体剖面的另一个方式的图。
图3是示意地表示本发明的塑料的制造方法的一个方式的图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式详细地进行说明,但本发明不限于以下的实施方式,在本发明目的的范围内,可以适当地加以改变来实施。
本发明的塑料薄片的制造方法的特征在于包括弯曲处理工序,其中:使含有50质量%以上且85质量%以下填料的原料塑料薄片在沿流动方向移动的途中,与固形物体表面接触且压紧,在其抵接部分处薄片呈被弯曲的状态,产生作用于薄片内部的应力,对原料塑料薄片进行处理。
以下,对本发明的塑料薄片的制造方法详细地进行说明。
在本发明的原料塑料薄片和利用本发明的制造方法制造的塑料薄片中至少含有热塑性树脂和填料。另外,本发明中原料塑料薄片是指经过本发明所特定的工序之前的塑料薄片。
作为本发明中使用的热塑性树脂,可以使用例如选自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯组成的组中的一种以上的树脂。作为热塑性树脂,尤其优选结晶热塑性树脂,其中,优选烯烃树脂。
进一步地,从制造难易度的观点出发,优选在总热塑性树脂的50重量%以上且100重量%以下的范围内,使用熔体质量流动速率为0.02g/10分钟以上且0.5g/10分钟以下的热塑性树脂,剩余部分使用具有0.5g/10分钟以上且1.2g/10分钟以下的熔体质量流动速率的热塑性树脂。从得到的塑料薄片的强度的观点出发,优选使用聚乙烯树脂,尤其更优选使用高密度聚乙烯树脂。另外,为了提高塑料薄片的刚度,优选在上述聚乙烯树脂中组合使用聚苯乙烯等硬质树脂。
需要说明的是,在本说明书中,熔体质量流动速率的值是指依照JISK7210:1999“塑料-热塑性塑料的熔体质量流动速率(MFR)”(但是,试验温度190℃)测定的值。
作为本发明中使用的填料,并未特别限定而可以使用碳酸钙、二氧化钛、二氧化硅、粘土、滑石、高岭土、氢氧化铝等,以往塑料产品中作为填充材料添加的无机物质粉末。也可以使用与热塑性树脂不相溶的树脂颗粒粉末作为填料,但此时为了提高在塑料薄片中的分散性,优选预先按照通常方法对该填料的表面进行改性。
将塑料薄片的表面粗糙度调节至适当范围,并且为了防止大颗粒的填料从塑料薄片表面脱离,优选在其粒径分布范围内不含有粒径50μm以上的粗大颗粒。另一方面,若填料的颗粒变得过细,则与热塑性树脂混炼时粘度会显著上升,使原料塑料薄片的制造变得困难,因此优选所述填料的平均粒径为0.5μm以上。
需要说明的是,本发明的填料粒径是利用激光衍射型粒度分布测定装置测定的,由积分%的分布曲线得到的50%粒径(d50)。
本发明的原料塑料薄片可以以重量比50:50~15:85的范围混合上述热塑性树脂和填料,利用自以往通用的压延法、挤出法,吹胀法等公知手段进行制造。例如,也可以将热塑性树脂和填料直接投入装备有双轴的挤出成形机进行混炼并成形为薄片状进行制造,也可以将两者投入装备有双轴的挤出成形机进行混炼,制成粒料等中间体之后,将该中间体投入成形机等中成形为薄片状进行制造。
通过按上述重量比混合各材料,可以提高挤出成形后薄片的白度和不透明度,不仅能用于纸的领域,利用其特殊的性质能加工成新材料。另外,若对该塑料薄片赋予延伸性进行延伸时,由于能较容易地将填料周围产生的空隙量设定在适当范围,因此可以将最终塑料薄片的表观比重、白度、不透明度等调整至所需的范围。
后述本发明的弯曲处理对于含有50质量%以上填料的薄片发挥显著的效果。当填充填料时,随着填充量的增加而使成形的片的强度下降,以延伸强度和伸长率等数值来代表这一倾向,但依据发明人的实验结果,则明确得出以下结果。
在对填充50质量%填料的薄片进行弯曲处理时,薄片的TD方向(与挤出成形时的流动方向垂直方向)的延伸强度和伸长率上升,当填充60质量%填料时,不仅薄片的TD方向,而且MD方向(挤出成形时的流动方向)的延伸强度和伸长率也显著地上升。当填料的填充率达到70质量%时,弯曲处理的效果变得更显著。
在上述方法中,若考虑生产率、所得原料塑料薄片的机械特性、控制膜厚度的难易性、对各种树脂的适用性、对环境的负荷等,优选利用熔融挤出成形进行制造的方法。其中,对于改变薄片结构来任意调节表观比重等而言,优选首先利用T模方式的挤出成形来制作原料塑料薄片。
所述原料塑料薄片的制作可以应用以下方法:将上述构成材料按规定的配比,投入安装有T模的混炼挤出成形机中,对所述构成材料进行熔融混炼之后,在同一设备内直接进行成膜。另外,也可以先将构成材料按规定配比投入混炼挤出机中,进行熔融混炼制成粒料之后,将得到的粒料(高分子化合物)再投入安装有T模的另一个挤出成形机中成膜。如果所使用的挤出机为双轴挤出机,则其强剪切力作用下使这些成分均匀地熔融、分散,能够容易地得到填料高填充薄片,因此尤其优选。当组合的成分的分散性没有问题的情况下,也可以利用单轴挤出机制成薄片。
在本发明的原料塑料薄片和利用本发明的制造方法制造的塑料薄片中,除了上述热塑性树脂和填料以外,可以在不影响目的的范围内添加选自润滑剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、着色用颜料,分散剂、抗静电剂、阻燃剂等中一种以上的助剂。以下,列举它们之中认为尤其重要的进行说明,但不限于此。
作为润滑剂,可列举出例如:硬脂酸、羟基硬脂酸、复合型硬脂酸、油酸等脂肪酸系润滑剂;脂肪族醇系润滑剂;硬脂酰胺、氧基硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺、山俞酸酰胺、羟甲基酰胺、亚甲基双硬脂酰胺、亚甲基双硬脂山俞酸酰胺、高级脂肪酸的双酰胺酸、复合型酰胺等脂肪族酰胺系润滑剂;硬脂酸正丁酯、羟基硬脂酸甲酯、多元醇脂肪酸酯、饱和脂肪酸酯、酯系蜡等脂肪族酯系润滑剂;脂肪酸金属皂系族润滑剂等。它们可以单独使用或者组合两种以上使用。
作为抗氧化剂,可以使用磷系抗氧化剂、酚系抗氧化剂、季戊四醇系抗氧化剂。优选使用磷系,更具体而言亚磷酸酯、磷酸酯等磷系抗氧化稳定剂。作为亚磷酸酯,可列举出例如:亚磷酸三苯酯、三壬基苯基亚磷酸酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯等亚磷酸的三酯、二酯、单酯等。
作为磷酸酯,可列举出:磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(壬基苯基)酯、2-乙基苯基二苯基磷酸酯等。这些磷系抗氧化剂可以单独使用,也可以组合两种以上使用。
作为酚系的抗氧化剂,可例示出α-生育酚、丁基羟基甲苯、芥子醇、维生素E、正十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2-叔丁基-6-(3'-叔丁基-5'-甲基-2'-羟基苄基)-4-甲基丙烯酸苯酯、2,6-二叔丁基-4-(N,N-二甲氨基甲基)苯酚、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基膦酸二乙酯以及四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基氧基甲基]甲烷等,它们可以单独使用或者组合两种以上使用。
本发明的原料塑料薄片的平均厚度根据用途,并且还考虑制成薄片后的延伸倍率,可以任意选择。若考虑由原料塑料薄片得到的、最终塑料薄片的厚度,则原料塑料薄片的平均厚度优选50μm以上且400μm以下的范围,更优选100μm以上且300μm以下。若原料塑料薄片的平均厚度比50μm厚,则可以确保充分的断裂伸长率,提高对延伸加工的宽容度,能容易地将塑料薄片的物性调整至所需的范围。另外,如果比400μm薄,则可以将最终产品调节为适当厚度,并且也不会使延伸所需的负荷变得过大,使延伸加工容易。
需要说明的是,在正确求得本发明的薄片平均厚度的情况下,利用施加恒压的千分表测微计测定在成形得到的薄片上任选不同的十个位置的厚度,求出所得值的平均值。
上述原料塑料薄片的填料含量高,对于通常的制造条件会变得硬且脆,因此不可能或极难实施延伸等加工,加工条件的宽容度也极小。
本发明人通过对上述原料塑料薄片实施下述弯曲处理的工序,意外地可以对硬且脆的原料塑料薄片赋予充分的柔软性,结果发现可以提高对其继续进行的延伸处理条件的宽容度。
在本发明中,设有对上述原料塑料薄片进行弯曲处理的工序,在上述原料塑料薄片的表面上推压像棒、板或梁这样长条的固形物体,使其长边方向横贯薄片的流动方向(机械方向、MD方向)。此时,优选在物体与原料塑料薄片抵接的部分处,在上述原料塑料薄片被弯曲而呈折曲的状态下,施加应力使上述物体与上述原料塑料薄片相对移动。
在本发明中,需要对原料塑料薄片的表面或背面至少进行一次弯曲处理。可以仅对原料塑料薄片的表面和背面的任一面,或者对双面进行所述弯曲处理。但是,仅对原料塑料薄片的单面进行弯曲处理是造成塑料薄片产生翘曲的原因,因此需要对薄片的翘曲进行注意,从防止翘曲的观点出发,优选对薄片的双面进行弯曲处理。
当对薄片的表面和背面的双面进行弯曲处理时,可以对表面和背面连续进行弯曲处理,也可以先对表面或者背面的任一面进行弯曲处理之后,再对相反面进行弯曲处理。另外,可以将原料塑料薄片暂时卷取在辊上制成卷材之后,对该卷材进行弯曲处理,也可以连续进行原料塑料薄片的制造和弯曲处理。
本发明的固形物体与具有各种宽度的原料塑料薄片抵接并施加一定压紧力向原料塑料薄片推压,因此采用长条部件有效。具体而言,可以采用具有像棒、板或梁这样形状的部件。当使用板部件时,用作对其端部进行压紧的部件。为了对原料塑料薄片在宽度方向的各位置上施加均衡的压力,优选使所述固形物体的长边方向的长度充分长于原料塑料薄片的宽度方向(CD方向),配置为横贯原料塑料薄片的流动方向。此时,使固形物体的长边方向与原料塑料薄片的流动方向垂直或者近似垂直,这有利于对原料塑料薄片在宽度方向的各位置上施加均衡的压紧力。固形物体的长边方向与原料塑料薄片的流动方向的角度优选垂直,但也可以设定在例如相对于垂直±20度的范围,优选±10度,更优选±5度。
本发明的固形物体的材质没有特别限定,可以根据目的从公知的材质中进行选择。可列举出例如SUS等各种金属材料、FRP等,但不限于此。为了对原料塑料薄片在宽度方向上施加均衡、均匀的应力,优选刚性高的材质作为固形物体的材质。
对本发明的固形物体在长边方向观察时的截面形状为圆、椭圆、三角形、矩形、其它多边形等,可以没有特别限定地采用。通过使用三角形、矩形或者其它多边形,可以使用一个固形物体,同时进行两次以上的弯曲处理。
另外,上述固形物体与原料塑料薄片的抵接部分的截面形状优选具有不造成薄片断裂程度的锐角的角部,或者具有曲率半径小的R部。通过如上所述地设置固形物体与原料塑料薄片抵接部分的形状,能对原料塑料薄片施加充分的垂直力(施加于膜厚方向的力),其结果,提高对原料塑料薄片的加工性。
使用图1、2对上述固形物体进行说明。图1是多边形的固形物体1的剖视图和其抵接部的放大图。进一步对抵接部的角部进行说明。角部是指截面形状为多边形的固形物体的凸状部分,由顶点4和夹着其的两条边2构成。角部的角度是指构成角部的、上述两条边2所形成的角度3。
接着,对固形物体的R部进行说明。固形物体的R部是指截面形状为椭圆状的固形物体1A的前端或者圆形的固形物体的抵接部。当固形物体为椭圆时,曲率半径是指与椭圆前端的顶点内切的圆的半径。另外,对于该R部,如图2所示,截面形状为多边形的固形物体在抵接部处具有圆角。此时,该曲率半径是指与抵接部的顶点4A内切的圆6的半径5。
在固形物体具有角部的情况下,由平行于原料塑料薄片的流动方向的截面观察上述抵接部分时,该角度优选为6度以上且120度以下。更优选为20度以上且90度以下,最优选为45度以上且60度以下。若上述角度为6度以上,则可以不对原料塑料薄片造成损坏地进行弯曲,若为120度以下,则可以对原料塑料薄片整体施加充分的垂直力。为了施加更大的垂直力,尤其优选90度以下的锐角。
另外,在固形物体具有R部的情况下,由平行于原料塑料薄片的流动方向的截面观察上述抵接部分时,曲率半径优选为50mm以下。更优选为10mm以下、最优选为2.0mm以下。若R部的曲率半径为50mm以下,则抵接部上每单位面积的接触压力充分,可以对薄片施加所需的垂直力。另外,虽然曲率半径的下限值没有特别限定,但是从防止因薄片摩擦而导致的磨损等问题的观点出发,优选为0.5mm以上。
若对所述原料塑料薄片进行延伸,并利用与所述固形物体的抵接部分使其呈弯曲状态,进行弯曲处理,则可以提高高填充填料的原料塑料薄片的强度和断裂伸长率。
该原理被判断为,在原料塑料薄片的内部中作用拉伸应力的过程中,当通过固形物体的抵接而作用较强的垂直力时,则对原料塑料薄片的厚度方向作用垂直应力,其结果,在薄片的流动方向上产生剪切应力,使薄片内部结构松弛。
在本发明的弯曲处理中,可以仅使用一个上述固形物体,也可以同时使用两个以上的固形物体。
接着,使用图3进一步具体地说明本发明的塑料薄片的制造方法,但本发明不限于此。将上述材料按规定配比投入装备有双螺杆的混炼挤出成形机7,加热、熔融进行混炼。通过双轴混炼挤出机,可以对投入的原料作用强剪切力,使各成分均匀地分散。从T模8向加压辊9与牵引辊10之间供给投入到混炼挤出成形机7而呈熔融状态的材料,制成薄片,成形为薄片状而形成原料塑料薄片11。通过调整加压辊9与牵引辊10的两辊的速度和两辊间的间距,可以任意地调整原料塑料薄片11的厚度。
在牵引辊11的前方,设有多个固定于未图示的架上的长条状的固形物体12,向其之间导入原料塑料薄片11。在固形物体12的前方设有卷取辊13,通过卷取辊13的旋转使原料塑料薄片11朝着箭头所示的方向被牵引。可以在固形物体12的前后方设置引导辊14。
长条状的固形物体12配置为其长边方向横贯原料塑料薄片11的流动方向;原料塑料薄片11的运动方向因固形物体12上对原料塑料薄片11的压紧部分以呈被弯折的角度而改变。在图3中,固形物体12的截面形状为矩形,原料塑料薄片11的运动方向在固形物体12角部的两个位置处改变,而形成弯折。
在图3中,根据因卷取辊13的转速大于牵引辊10的转速而产生的速度差,使得作用于原料塑料薄片11的、由固形物体12施加的垂直力和剪切应力在施加于原料塑料薄片11的拉力的作用下而加强。
优选考虑作用于原料塑料薄片11的应力大小来确定牵引辊10和卷取辊13的转速和其比。另外,在对从挤出机的模具出口牵引的原料塑料薄片直接进行弯曲处理的情况下,需要结合来自模具出口的牵引速度来确定卷取辊转速。
牵引辊10和卷取辊13的转速差的范围优选为0.08m/min以上且2.0m/min以下,但需要根据用于弯曲处理的原料塑料薄片的进程(挤出成形之后、长期间保管等条件)来确定最佳的转速差。
在图3中,可以将经过上述弯曲处理工序的原料塑料薄片暂时直接卷取于辊而制成卷材,也可以将原料塑料薄片直接向未图示的公知延伸机连续导入,延伸后制成卷材。
以上,以使原料塑料薄片沿流动方向移动为中心进行了说明,但也可以是将原料塑料薄片固定而使固形物体移动,对薄片内施加拉伸应力的方式。
通过对经过弯曲处理工序的原料塑料薄片,在其流动方向或者宽度方向的任一方向或双向上进行延伸,可以将塑料薄片最终产品的表观比重、白度、透气度、吸水度等各种特性调整至所需的范围。
在上述延伸工序中,对实施弯曲处理工序后的原料塑料薄片在流动方向或者宽度方向的至少一个方向上进行延伸,有单轴延伸、双轴延伸的薄膜。双轴延伸的方法中,有依次双轴延伸、同时双轴延伸,可采用其中任一种方法。
考虑塑料薄片的使用目的和使用的热塑性树脂的特性来确定弯曲处理工序后的原料塑料薄片的延伸倍率。本发明的原料塑料薄片由于高填充了填料,因此其延伸倍率优选为1.2倍以上且4.0倍以下,更优选为1.5倍以上且3.0倍以下。
所需的延伸倍率可以通过计算算出。可以按以下方法进行计算:测定施加延伸前的塑料薄片每1平方米的重量(即坪重。)W(g/m2),使用生产计划所制定的产品的表观比重D和纵横比(纵向与横向的延伸倍率比)R、横向延伸后的产品厚度的目标值T(cm),根据下式确定延伸倍率(纵向X倍、横向Y倍)来进行延伸,进一步以各装置的操作经验能够容易地推定所需的延伸倍率。
X2=W×10-4/(D×Z×R×T)
X=RY
式中,D:生产计划所制定的产品的表观比重
R:生产计划所制定的纵横比(纵向与横向的延伸倍率比)
W:实施纵向延伸前的薄片每1平方米的重量(g)
X:纵向的延伸倍率
Y:横向的延伸倍率
Z:纵向延伸产生的薄片在横向上长度的收缩倍率或者伸长倍率
若以比使用的热塑性树脂的熔点低30~40℃左右的温度进行该延伸,则塑料薄片中容易形成空隙,可以进一步降低表观比重,为了能近似于普通纸而优选。尤其,当使用高密度聚乙烯树脂作为热塑性树脂时,优选在95℃以上且105℃以下进行延伸。
随着因延伸导致的空隙形成,塑料薄片的比重降低。进一步通过将纵向延伸和横向延伸组合且提高其延伸倍率,由此所生成的独立空隙彼此连结而部分形成连续空隙,因此能明显改变透气度、吸水度等各种特性。
上述延伸加工后的塑料薄膜的平均厚度可以根据使用的目的进行设定。用于普通纸领域的用途时,设为30μm以上且350μm以下,优选设为80μm以上且300μm以下。若至少为30μm以上,则使塑料薄膜的机械特性充分,因此优选。
可以根据目的对利用本发明的制造方法制作的塑料薄片进行双面或者单面的表面改性。作为这样的表面改性,已知赋予亲水性、疏水性和气体阻隔性等其它众多的处理方法,可以从其中适当选择赋予所需功能的方法。
例如,为了使延伸加工后的塑料薄片亲水性化,可以应用对该塑料薄片涂布含有作为主剂的水性高分子的水系处理剂的处理方法,或者氧等离子体处理等方法。在前者的情况下,优选利用特定量的水溶性交联剂使水系处理剂中的含阳离子基团的水性高分子交联。可以使用的水性高分子可以是如聚乙烯醇、聚丙烯酸这样本身是水溶性的高分子,或者可以使用通过导入各种阳离子基团而开始赋予水溶性的高分子。
对塑料薄片表面赋予的亲水性的程度根据之后形成的加工材料的不同而不同,但在依据JISR3257:1999的水接触角测定中,优选将接触角调整为90度以下,更优选40度以上且90度以下。若水接触角超过90度,则难以使加工材料形成均匀的层。
对延伸加工后的塑料薄膜进行各种用于赋予气体阻隔性的表面改性时,例如,在真空中对塑料薄膜表面成膜由二氧化硅形成的气体阻隔层。为了表现出高气体阻隔性,目前优选等离子体化学蒸镀(CVD)法,可以对上述塑料薄膜的单面或双面进行成膜。此时,优选以卷取式对辊状的塑料薄膜进行连续蒸镀。例如,可以使用公知的卷取式真空蒸镀成膜装置。此时,作为等离子发生器,可以使用直流(DC)等离子体、低频等离子体、高频等离子体、脉冲波等离子体、3级结构等离子体、微波等离子体等低温等离子发生器。
对于利用等离子体CVD法层叠的由二氧化硅形成的气体阻隔层,可以以分子内含碳的硅烷化合物和氧气作为原料进行成膜,也可以在该原料中加入惰性气体进行成膜。作为分子内含碳的硅烷化合物,可以选择四乙氧基硅烷(TEOS)、四甲氧基硅烷(TMOS)、四甲基硅烷(TMS),六甲基二硅氧烷(HMDSO)、四甲基二硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷等分子量较低的硅烷化合物。可以使用这些硅烷化合物中的一种或多种。
在利用等离子体CVD法成膜中,使上述硅烷化合物气化并与氧气混合向电极间导入,用低温等离子发生器施加电力进行等离子体化而成膜。此时,可以通过硅烷化合物和气体种类的变更、硅烷化合物与氧气的混合比、施加电力的增减等各种方法来改变阻隔层的膜质。
通过对上述塑料薄片进一步设置功能层,可以制成能对应广泛用途的层叠薄膜。作为功能层,可列举出例如墨液接受层、抗静电层、金属层、印刷着色层、粘接剂层等,但不限于此。并且,也可以从这些之中选择多种进行层叠。
利用本发明的制造方法得到的塑料薄片可以在印刷用纸、包装用纸、绝缘纸、包装容器等使用普通纸的领域中,没有特别限定地作为其代替物使用。
实施例
接着,基于实施例对本发明进行更详细地说明,但本发明不限于此。
<比较例1>
使用安装有T模的小型双轴混炼挤出成形机(TechnovelCorp.制造),调整高密度聚乙烯树脂与碳酸钙粉末至质量比为20:80,进一步以相对于两原料为3质量%的量配混硬脂酸镁,以设定温度220℃进行混炼,并进行同时挤出成形原料塑料薄片的直接法成形。将来自模具出口的成形薄片在牵引辊(90℃)上牵引后,立即在卷取辊(30℃)上卷取,将此时牵引辊和卷取辊的转速分别设为1.75m/min。得到的塑料薄片的平均厚度为0.20mm。
<比较例2>
将牵引辊和卷取辊的转速分别设为0.75m/min来制作薄片,除此以外,以与比较例1同样的方式制作薄片。得到的塑料薄片的平均厚度为0.19mm。
<实施例1>
如上所述,在小型双轴混炼挤出成形机的牵引辊与卷取辊之间的两个位置处,如图3所示,具备矩形的固形物体,设有对背面和表面进行弯曲处理的部分。使用该设备,并分别设定牵引辊的转速为1.86m/min,卷取辊的转速为2.10m/min来制作薄片,除此以外,以与比较例1同样的方式制作薄片。在此,固形物体角部的角度为90°。
进行弯曲处理工序前的原料塑料薄片的厚度为0.18mm,相对于此,经过弯曲处理工序后得到的塑料薄片的平均厚度为0.11mm。
<实施例2>
分别设定牵引辊的转速为0.78m/min,卷取辊的转速为0.88m/min,除此以外,以与实施例1同样的方式制作薄片。进行弯曲处理工序前的原料塑料薄片的厚度为0.25mm,相对于此,经过弯曲处理工序后得到的塑料薄片的平均厚度为0.22mm。
<实施例3>
分别设定牵引辊的转速为1.06m/min,卷取辊的转速为2.43m/min,除此以外,以与实施例1同样的方式制作薄片。进行弯曲处理工序前的原料塑料薄片的厚度为0.20mm,相对于此,经过弯曲处理工序后得到的塑料薄片的平均厚度为0.15mm。
<实施例4>
分别设定牵引辊的转速为1.56m/min,卷取辊的转速为2.67m/min,除此以外,以与实施例1同样的方式制作薄片。进行弯曲处理工序前的原料塑料薄片的厚度为0.18mm,相对于此,经过弯曲处理工序后得到的塑料薄片的平均厚度为0.13mm。
[评价处理后塑料薄片的强度和伸长率]
从以上得到的处理后的原料塑料薄片切割出宽15mm的条状的试验片,使用装有1000N的测压元件的延伸试验机((株)A&D制造),在25℃或95℃下,以延伸速度500mm/分钟,夹头间距100mm的条件进行延伸试验,对薄膜断裂时的强度和伸展率进行测定。将其结果分别作为延伸强度和伸长率在表1中示出。
[表1]
高填充填料的原料塑料薄片的延伸强度和伸展率(达到断裂为止的伸长率)小,通常的情况下,如比较例1、2所示,当施加拉伸应力时,会立即断裂。因此,若直接使用薄片将限制用途,并且延伸加工也困难。
若观察延伸试验结果,则可知在25℃下的测定结果为,通过进行弯曲处理使延伸强度和伸长率显著提高,在95℃下的测定结果为,通过进行弯曲处理使高温度(95℃)下的伸长率显著提高。即,通过对高填充填料薄片进行弯曲处理,使在常温下的强度和伸长(伸长率)显著提高,并且能容易地进行在95℃左右的延伸处理,可以认为能容易降低比重。
<比较例3~6>
使用安装有T模的小型双轴混炼挤出成形机(TechnovelCorp.制造),将高密度聚乙烯树脂与碳酸钙粉末改变质量比进行配混,进一步以相对于两原料为3质量%的量添加硬脂酸镁,以设定温度220℃进行混炼,并进行同时挤出成形原料塑料薄片的直接法成形。以表2中所示的条件,将来自模具出口的成形薄片暂时在牵引辊上牵引后,立即在卷取辊上卷取,得到平均厚度0.20mm的塑料薄片。
<实施例5~8>
如上所述,在小型双轴混炼挤出成形机的牵引辊与卷取辊之间的两个位置处,如图3所示,具备矩形的固形物体,设有对背面和表面进行弯曲处理的部分。使用该设备,并按表2所示的条件设定牵引辊和卷取辊的转速来制作薄片,除此以外,以与比较例3同样的方式制作薄片。在此,固形物体角部的角度为90°。
[评价处理后塑料薄片的强度和伸长率]
从以上得到的塑料薄片切割出试验片,按与上述相同条件进行延伸试验,对在25℃下的薄膜断裂时的强度和伸展率进行测定。将其结果分别作为延伸强度和伸长率在表2中示出。
[表2]
注)PE为聚乙烯的简称
根据这些结果,可知通过进行本发明的弯曲处理,即使对于高填充填料的塑料薄片,也可以提高强度和伸展率,当对该薄片进一步进行延伸加工时,可以设定各种等级的延伸倍率。
附图标记说明
1、1A固形物体
11原料塑料薄片
12固形物体

Claims (6)

1.一种塑料薄片的制造方法,其特征在于包括弯曲处理工序,其中,
使含有50质量%以上且85质量%以下填料的原料塑料薄片,在沿流动方向移动的途中,与固形物体表面接触且压紧,并在其抵接部分处形成使薄片弯曲的状态,产生作用于薄片内部的应力,对原料塑料薄片进行处理。
2.根据权利要求1所述的塑料薄片的制造方法,其特征在于,
在所述弯曲工序中进行以下处理:使所述原料塑料薄片在沿流动方向延伸并对薄片内部施加拉伸应力的状态下,与固形物体表面接触且压紧,在其抵接部分处施加薄片厚度方向的垂直应力,而使薄片内部产生应力。
3.根据权利要求1或2所述的塑料薄片的制造方法,其特征在于,
对平行于所述流动方向的截面进行观察,所述抵接部分具有角度为6度以上且120度以下的角部。
4.根据权利要求1或2所述的塑料薄片的制造方法,其特征在于,
对平行于所述流动方向的截面进行观察,所述抵接部分具有曲率半径为50mm以下的R部。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的塑料薄片的制造方法,其特征在于,
所述原料塑料薄片的平均厚度为50μm以上且400μm以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的塑料薄片的制造方法,其特征在于包括延伸工序,其中
使经过所述弯曲处理工序后的所述原料塑料薄片向其流动方向和/或垂直方向延伸。
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