CN1253875A - 生产吹胀薄膜的吹塑模头以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种吹塑模头,它能使在熔融状态下表现为各向异性的热塑性树脂在吹胀薄膜成型中获得的薄膜具有优异的性能和良好的外观。与传统的支架式模头相比该吹塑模头的结构简单,易于生产并且成本低廉。

Description

生产吹胀薄膜的吹塑模头以及方法
本发明涉及用于成型吹胀薄膜的吹塑模头,该吹胀薄膜使用在熔融状态下为各向异性的热塑性树脂,本发明还涉及生产吹胀薄膜的方法。
在熔融状态下表现出各向异性的热塑性树脂的典型例子中,所谓液晶聚合物是液晶聚酯。该液晶聚酯一般称为熔融型液晶(向热型液晶)聚合物,由于分子的刚性它甚至不会在熔融状态下引起缠结,从而形成具有液晶性能的多畴。其特点是在低的剪切强度的作用下分子链沿流动方向排成一直线,这不同于象聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二酯等液晶聚合物。该液晶聚酯的优点在于它有良好的熔体流动性能,由该聚酯很容易生产出约0.2~0.5mm厚的薄壁模制品,由于具有上面所述的特殊性能,该模制品显示出较高的强度和较高的刚度。
另一方面,液晶聚酯是一种具有如下特征的聚酯,从其作为薄膜的原料观点上看由于分子间强烈的相互作用分子在熔融状态下发生取向。此外,由于较强的分子间相互作用以及分子取向,所以人们期望液晶聚酯在工业上作为薄膜原料来使用。这种薄膜原料具有诸如阻气性能等作用以及诸如高强度,高弹性和高耐热性等公知的性能。
可是,液态聚酯的缺点是各向异性极高。此外,由于液晶聚酯甚至在熔融状态下都不会引起缠结以及由于上面所述的分子的刚性分子链显著地沿流动方向排成一直线,所以,即使在轻微的剪切力的作用下,熔体的粘度也会降低并且熔体的张力在熔融状态下也是极低的。由此,在熔融状态下要想保持液晶聚酯的形状是很困难的,另外,由于分子的取向在纵向和横向方向上的性能是不容易平衡的。在此情况下,液晶聚酯会沿分子取向的方向发生撕裂,从而使得它在诸如薄膜成型,吹塑等领域的应用性变得很差。因此,直至今日利用液态聚酯的性能生产液晶聚酯薄膜还没有付诸于实际的使用当中。
关于液晶聚酯已由一种吹膜成型生产薄膜方法进行了各种试验。在吹胀薄膜成型中,在挤出机中熔融和混合的树脂通过一圆筒状的吹塑模头的环形缝(树脂流动路径)挤出形成一筒状树脂,将一定量的空气吹入所得到的筒状树脂中以使树脂膨胀,膨胀的树脂在冷却下连续缠绕从而得到管形薄膜。
这种通过吹胀薄膜成型来生产薄膜的方法是众所周知的,例如在日本专利申请公开(JP-B)No.9-2635383中进行过描述。在该方法中使用的吹塑模头用于生产在该出版物中描述的液晶聚酯,它有一内唇,外唇,内模芯和模头体,另外还有一用于引入空气的充气孔以及利用一螺旋模芯的聚合物流动路径用于使聚合物材料的流速均匀化。
液晶聚酯的特点在于,与聚乙烯和聚丙烯比较粘度较低,易于流动。因此,在上面所述的传统技术中,部分树脂不是在螺旋模芯上形成的螺旋突缘(螺旋槽)间流动,而是直接通过突缘和模头体间朝上面的方向流动。因此,通过螺旋槽实现压力的分散就不能做到,树脂在周边方向上的流动变得很不均匀。其结果是在所得到的薄膜中就会出现焊缝,厚度不均等问题,因此所得到的薄膜的性能和表面不能充分地令人满意。
另一方面,除了上面所述的传统技术中所描述的含有螺旋芯棒的吹塑模头,即所谓的螺旋模头外,在传统的吹塑方法中使用的是所谓的支架式模头的方法,在该支架式模头中,模芯通过多个支撑装置支撑在模头体上。可是,这种支架式模头由于其流动的可控性较差而不能经常使用,这是因为多个支撑装置干扰了树脂的流动,树脂在周边方向上的流动正如上面所述变得很不均匀,因此这种模头确信不适合于具有各向异性的液晶聚酯。
本发明的目的是提供一种吹塑模头,它在熔融状态下表现出各向异性的热塑性树脂的吹膜成型过程中能使获得的薄膜具有优异的性能和良好的表面,本发明还提供一种生产这种薄膜的方法。
本发明人经过仔细研究结果发现,由于聚酯具有低的粘度并且易于流动,所以熔融的液晶聚酯可以低的压力在支架式模头中流过树脂流动的路径,在此情况下,从强度的观点上考虑,即使支撑装置的尺寸做得很小或减少支撑装置的数量,也还可能使模芯支撑在模头体上。
换句话说,本发明提供一种吹塑模头,它用于在熔融状态下为各向异性的热塑性树脂的吹胀薄膜的成型。其中模头包括一具有中空部分的模头体,一放置在模头体中空部分中的模芯,多个支撑装置,它们放置在模头体与模芯之间的间隙形成的环形树脂流动路径上并且将模芯支撑在模头体上,以及一充气路径,它用于将气体通到由模头缝(树脂流动路径上的树脂出口部分)挤出的筒状树脂中以使其膨胀,无论支撑装置放置在任何位置,都要使树脂流动路径中支撑装置的最大水平截面的总和小于或等于树脂流动路径的水平截面的五分之一。
图1显示的是本发明吹塑模头一种实施方案的纵向截面图。
图2显示的是图1吹塑模头的平面图。
图3显示的是支撑装置的截面形状以及图1中所示的树脂流的透视图。
图4是配有如图1所示的吹塑模头的吹塑装置的构成图。
图5是配有如图1所示的吹塑模头的吹塑装置的构成图。
图6是图1所示吹塑模头的平面图。
图7显示的是在吹塑模头的两个支撑装置间的位置关系以及图5所示的一对导向板的平面图。
图8显示的是用于与本发明相比较而使用的吹塑模头的纵剖面图。
正如上面所述构成的本发明中,当树脂从树脂入口部分朝环形树脂流动路径的树脂出口部分流动时,树脂在路径上的支撑装置处分流,可是,正如上面所述,由于无论多个支撑装置放置在任何位置,都要使树脂流动路径上多个支撑装置的最大水平截面的总和小于或等于树脂流动路径上水平截面的五分之一,所以在支撑装置处由树脂分流所造成的影响就被限制到最小的程度。分流的树脂会很快的合并,在树脂沿周边方向基本上均匀流动的条件下,通过树脂出口部分挤出的树脂形成一圆筒状的树脂。通过这种方式,在所得的薄膜中发生焊缝和厚度不均匀的现象就会减少,从而使得到的薄膜具有良好的表面。另外,由于减少了薄膜厚度不均匀的问题,沿薄膜横向上的拉伸强度就会增加,薄膜的性能就会得到改进。
另外,由于螺旋模头不是很必要的,所以就不需要在模芯的表面上形成螺旋突缘,与传统的支架式模头相比,支撑装置的尺寸就会减小或支撑装置的数量就会减少。因此,吹塑模头是很容易生产的。而且,由于没有螺旋突缘的形成,树脂流动的路径变得很简单。那种危机(即在熔融状态下,熔体粘度主要取决于剪切速度并表现出各向异性的热塑性树脂就会停滞并形成不想得到的物质,该物质损害薄膜的外观)因而就会减少。
在上面所述的吹塑模头中,支撑装置的数目优选为两个,这两个支撑装置彼此相对放置在经过模芯中心轴线的直线上。按照这种方式,吹塑模头的结构就会变得很简单,模头可更容易地生产。
在从多个支撑装置的树脂出口部位侧的流动路径部分处,优选树脂流动路径有一流动路径部分,它的水平截面朝树脂的出口部分减小。通过这种方式,在支撑装置的树脂出口部位侧的树脂压力就会增加,于是,在支撑装置处分流的树脂很快就会合并,树脂沿周边方向的流动变得更加均匀。
在此情况下,,在树脂出口部位的树脂流动路径的水平截面要为刚好在支撑装置的上面邻近部位处树脂流动路径的水平截面的1/15~1/2。通过这种方式,在支撑装置的树脂出口部位侧的树脂压力增加得更快。于是,在支撑装置处分流的树脂很快就会合并,因而树脂压力不会增加太大从而破坏支撑装置。
另外,优选支撑装置的垂直截面形状为流线型。通过采用该方式,当树脂环绕支撑装置流动时,树脂受到的阻力就会减小,树脂可相对流畅地流动,也因为这一原因,在支撑装置处分流的树脂很快的合并,树脂沿周边方向的流动变得更加的均匀。
此外,本发明提供一种生产由热塑性树脂制成的薄膜的方法,该热塑性树脂在熔融状态下表现为各向异性,其中,在熔融状态下表现出各向异性的热塑性树脂通过上面所述的吹塑模头挤出,空气经充气路径吹入所得到的筒状树脂中以使其膨胀,然后将该膨胀的树脂弄平并缠绕。
当使用上面所述的吹塑模头生产由热塑性树脂(在熔融状态下表现为各向异性)制成薄膜时,就减少了上面所述的焊缝,厚度不均匀等问题,从而使所得到的薄膜具有优异的性能和外观。
本发明实际的实施方案将参照附图在下面作说明。
图1是根据本发明的吹塑模头的一个实施方案的纵剖面图。在该附图中,吹塑模头50包括具有一中空部分的圆筒状模头体2,具有一中空部分的圆筒状可移动环8,它可分离地安装在模头体2的上表面上,一模芯4,它与模头体2、模头体2的中空部分中的可移动环8和可移动环8共轴放置,两个支撑装置6a,6b,它们放置在模头体2与模芯4之间的间隙处并将模芯4支撑在模头体上。模头体2和可移动环8的内表面以及模芯4的内表面均是光滑的,平均粗糙度(Ra)优选在5.0或更小。
模头体2是由外下部22和可分离地安装在该外下部22的上侧面的外上部24构成以便模头50能很容易地组装或拆卸。外下部22具有一模芯插入部分22a,该插入部分22a的下部呈弧形,树脂入口部分10形成在该模芯插入部分22a的下部,用于将下面所述的熔融树脂引入模头50中。外上部24有一圆锥形结构,在该结构中的内径从下部到上部逐渐变小。
另外,用于安装两个支撑装置6a,6b的两个凹口26a,26b形成在从外下部22的上部到外上部24的下部之间的位置上。这两个凹口26a,26b彼此相对放置在如图2所示的经过模头体2中心线的L线上。
模芯4是由芯下部42,可分离地安装在该芯下部42上面的芯上部44以及可分离地安装在该芯上部44上面的芯截坯面部分46构成以便模头50能很容易的组装或拆卸象模头体2这样的元件。芯下部42的下端形成弧形以与外下部22的模芯插入部分22a相对应。
两个支撑装置6a,6b以同样的高度固定在芯下部42的上部侧面上而与其成为一体。该支撑装置6a,6b彼此相对放置在如图2所示的经过模芯4中心的L线上以与在模头体2上形成的凹口26a,26b相对应。支撑装置6a,6b分别插入凹口26a,26b中并通过螺栓等固定在模头体2上。
此外,如图3所示,支撑装置6a,6b的垂直截面成流线型。在这里所称的流线型意指一种形状,它能使环绕它的流体(在此情况下为熔融的树脂)顺畅的流动并且流体的阻力是很低的,它不仅包括曲线形状而且包括含有直线部分的形状。
所描述的支撑装置6a,6b整体的固定在芯下部42上,但也可以允许例如将凹口彼此相对的分别形成在模头体2的内表面和模芯4的外表面上,支撑装置插在每个凹口中,然后通过螺栓等将支撑装置分别固定在模头体2和模芯4上。
芯上部44有一圆锥形结构,在该结构中直径从下部到上部逐渐变小以与外上部24相对应。芯截坯面部分46的直径沿垂直方向基本上是恒定的。可移动环8的直径沿垂直方向上基本也是恒定的。
设置在模头体2外下部22中的树脂入口部分10与模芯4之间的间隙和在可移动环8与模芯4之间的间隙形成了树脂流动的路径12,它用于将熔融的树脂在模头50中从下端传递到上端。
在该树脂流动路径12中,在模头体2的外上部24与模芯4的芯上部44之间的间隙形成一锥形结构。在可移动环8与模芯4的芯截坯面部分46之间的间隙基本上是恒定的。
当在模芯4下部给定位置处的树脂流动路径12的间隙命名为G1,在支撑装置6a,6b上部邻近部位的树脂流动路径12的间隙命名为G2,在树脂出口部分14处的树脂流动路径12的间隙命名为G3时,就会存在有这样一种关系:G1>G2>G3,通过这一关系,树脂在模头50中的压力就会增加。此外,在树脂出口部分14处的树脂流动路径12的水平截面大约是在支撑装置6a,6b上部邻近部位处的树脂流动部分12的水平截面的1/7,因此,树脂的压力不会增加得过大从而损坏支撑装置6a,6b。
在支撑装置6a,6b宽度最大地方的高度位置,支撑装置6a,6b的树脂流动路径处,其水平截面的总和大约为在同一高度处的树脂流动路径12的水平截面的1/12。按照这样一种比例,可确保支撑装置6a,6b将模芯4支撑在模头体2上并能使该支撑装置完全经得住由树脂流体所施加的力。
此外,吹塑模头50包括一空气导入管(充气路径)用于将空气通入从树脂流动路径12的树脂出口部分14挤出的筒状树脂中以使其膨胀;多个热电偶36,它们插在模头体2和可移动环8上形成的钻孔中测量模头体2和可移动环8的温度;一电热圈34,它覆盖在模头体2和可移动环8的外表面上用于加热在树脂流动路径12中的树脂流体以便树脂保持在基于由热电偶36测量温度的熔融状态下;以及多个调节螺栓38,它们安装在可移动环8上并可施加适当的力给模头体2的外上部24上用于控制和改进所得薄膜厚度的不均匀性(这将在下面说明)。
空气导入管32在模头体2的外下部22,支撑装置6b以及模芯4芯下部42中朝着模芯4的中心线延伸,然后在模芯4中心线的位置处朝上方弯曲并延申到模芯4的上端从而形成一空气吹出口32。空气导入管32与外部的空气导入管32a相连接,空气从外部空气导入管32a引入空气导入管32中并穿过空气吹出口32b中吹到在模芯4上挤出的筒状树脂中以使树脂膨胀。
在该实施例中是将空气吹到筒状树脂中的,但也可以将氮气,氢气,氧气,氩气,氦气或其混合气体根据不同的目的替代空气而将其引入。
图4显示的是吹塑装置的构成图,它包括上面所述的吹塑模头50。吹塑装置70包括一具有恒温器设备的挤出机52,导向板54a,54b,夹辊56和收卷机60以及吹塑模头50。
挤出机52有一在驱动器52a作用下旋转的螺杆52b和一未示出的恒温器,通过使用螺杆52b和恒温器,加热储存在料斗52c中以固体颗粒形式存在的树脂使其成为均匀的熔融状态,然后将熔融的树脂传递到吹塑模头50中。
导向板54由两块板54a,54b构成,它倚靠着吹塑模头50放置形成日语的Ha字,并将圆筒状树脂作成J形,该圆筒状树脂是从吹塑模头50中挤出并通过空气使其膨胀。
夹辊56是由金属辊56a和橡胶辊56b组成,它连续地接收由导向板54展平的树脂。收卷机60将从夹辊56经导向辊62,64连续传递过来的树脂进行缠绕。
在吹胀薄膜成型(它是通过吹塑装置70实现的)中使用的树脂将在下面进行描述。
表现出各向异性的热塑性树脂是一种熔融型的液晶(向热型液晶)聚合物,优选是一种液晶聚酯。
在不高于400℃的温度下成型的各向异性的熔体的具体例子包括:
(1)芳族二羧酸,芳族二醇以及芳族羟羧酸的组合物;
(2)不同的芳族羟羧酸的组合物;
(3)芳族二羧酸的组合物;以及
(4)由聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯与芳族羟基羧酸作用而获得的产物。
芳族二羧酸,芳族二醇以及芳族羟基羧酸可以通过它们的酯形成的衍生物来替代。
虽然没有对这些结构作限定但液晶聚酯的重复单元可以是(1)由芳族二羧酸衍生而来的重复单元,(2)由芳族二醇衍生而来的重复单元以及(3)由下面所给定的芳族羟基羧酸衍生而来的重复单元。
(1)由芳族二羧酸衍生而来的重复单元
Figure A9912558400101
(X:卤素,烷基,芳基)
Figure A9912558400103
(2)由芳族二醇衍生而来的重复单元
Figure A9912558400112
Figure A9912558400113
(X:卤素,烷基,芳基)(X’:卤素,烷基)
Figure A9912558400115
Figure A9912558400116
3)由芳族羟基羧酸衍生而来的重复单元
Figure A9912558400131
(X’:卤素,烷基)
基于能很好地平衡耐热性,机械性能和可塑性的良好的液晶聚酯优选包括至少30%摩尔的如下定义的重复单元:
Figure A9912558400134
并且具体要有选自由下面(I)~(VI)所组成的组中的重复单元的组合物:
Figure A9912558400141
Figure A9912558400151
这些液晶聚酯(I)至(VI)的制造详尽描述在例如,日本专利KOKOKU公布的Nos.47-47870,63-3888,63-3891和56-18016和日本专利KOKAI公布的No.2-051523中。优选是(I),(II)和(IV)的组合物,更加优选是(I)和(II)的组合物。
在本发明的液晶聚酯树脂组合物需要高耐热的情况下,优选组分(A)的液晶聚酯包括下面所给定的30~80%摩尔的重复单元(a’),0~10%摩尔的重复单元(b’),10~25%摩尔的重复单元(c’)和10~35%摩尔的重复单元(d’):
Figure A9912558400161
在这里Ar指的是二价芳族基团。
表现出各向异性的热塑性树脂优选包括一组合物,该组合物含有(A)作为连续相的液晶聚酯和(B)具有可与液晶聚酯反应的官能团的作为分散相的共聚物。由该组合物可以获得具有良好柔性和厚度均匀性的薄膜。
可与液晶聚酯反应的官能团是噁唑基,环氧基或氨基,但环氧基是优选的。环氧基可以作为另一官能团例如缩水甘油基的一部分而存在。
具有可与液晶聚酯反应的官能团的单体例子包括不饱和羧酸缩水甘油酯和不饱和缩水甘油基醚。
不饱和羧酸缩水甘油酯用下面所给定的通式来表示:
Figure A9912558400162
在这里R指的是具有乙烯不饱和键的2~13个碳原子的烃基。
不饱和缩水甘油基醚用下面所给定的通式来表示:
Figure A9912558400171
在这里R指的是具有乙烯不饱和键的2~18个碳原子的烃基,X指的是CH2-O-或
Figure A9912558400172
不饱和羧酸缩水甘油酯的具体实施例包括丙烯酸缩水甘油酯,甲基丙烯酸缩水甘油酯,衣康酸二缩水甘油酯,丁烯三羧酸三缩水甘油酯和对-苯乙烯羧酸缩水甘油酯。
不饱和缩水甘油基醚的具体实施例包括乙烯基缩水甘油基醚,烯丙基缩水甘油基醚,2-甲基烯丙基缩水甘油基醚,甲基丙烯酰基缩水甘油基醚和苯乙烯-对-缩水甘油基醚。
具有可与液晶聚酯反应的官能团的橡胶(B)的优选实施例是(甲基)丙烯酸酯-乙烯-(不饱和羧酸缩水甘油酯和/或不饱和缩水甘油基醚)的三元共聚物橡胶。
共聚物(B)的例子包括一含有不饱和缩水甘油基酯单元和/或不饱和缩水甘油基醚单元的共聚物,其含量为0.1~30%重量。
上面具有可与聚酯反应的官能团的共聚物(B)可以是热塑性树脂,橡胶或其混合物。橡胶具有良好的热稳定性和柔性,因此它是优选的。
而且,上述具有可与聚酯反应的官能团的共聚物(B)优选要有小于3J/g的熔化热。
共聚物(B)的门尼粘度优选为3~70,更加优选为3~30,最优选为4~25。
门尼粘度是在100℃下根据JIS K6300用大的转子测定的。
这里的橡胶相当于聚合物物质,其在室温下橡胶的弹性定义在ShinpanKobunshi Jiten(新编聚合物词典)(由聚合物协会编纂,1998,Asakura Shoten)。橡胶的具体例子包括天然橡胶,丁二烯聚合物,丁二烯-苯乙烯共聚物(包括无规共聚物,嵌段共聚物(包括SEBS橡胶或SBS橡胶)和接枝共聚物)和它们的氢化橡胶,异戊二烯聚合物,氯代丁二烯聚合物,丁二烯-丙烯腈共聚物,异丁烯聚合物,异丁烯-丁二烯共聚物橡胶,异丁烯-异戊二烯共聚物,丙烯酸酯-乙烯共聚物橡胶,乙烯-丙烯共聚物橡胶,乙烯-丁烯共聚物橡胶,乙烯-丙烯-苯乙烯三元共聚物橡胶,苯乙烯-异戊二烯共聚物橡胶,苯乙烯-丁烯共聚物,苯乙烯-乙烯-丙烯三元共聚物橡胶,全氟橡胶,氟橡胶,氯丁二烯橡胶,丁基橡胶,硅橡胶,乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物橡胶,硫羟橡胶,聚硫橡胶,聚氨酯橡胶,聚醚橡胶(例如聚氧化丙烯橡胶),氯醚橡胶,聚酯弹性体和聚酰胺弹性体。优选的例子是丙烯酸橡胶,丁二烯-苯乙烯共聚物和它们的氢化橡胶以及丙烯酸酯-乙烯共聚物,尤其优选的是(甲基)丙烯酸酯-乙烯共聚物橡胶。
这些橡胶物质可根据任何一种生产工艺(例如,乳液聚合和溶液聚合)在任何一种催化剂(例如,过氧化物,三烷基铝,卤化锂和镍催化剂)存在下进行制造。
作为共聚物(B)的本发明橡胶是上述具有可与液晶聚酯反应的官能团的橡胶之一。
将可与液晶聚酯反应的官能团引入本发明的橡胶(B)中的方法没有特别地限制,任何已知的方法都可以使用。例如,具有可与液晶聚酯反应的官能团的单体可通过在橡胶合成过程中的共聚引入到橡胶当中。在另一例子中,具有可与液晶聚酯反应的官能团的单体可以与橡胶进行接枝共聚。
(甲基)丙烯酸酯是一种酯,它是由丙烯酸或甲基丙烯酸与醇的反应得到的。优选醇是含有1~8个碳原子的醇之一。(甲基)丙烯酸酯的具体例子包括丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸正丁酯,甲基丙烯酸正丁酯,丙烯酸叔丁基酯,甲基丙烯酸叔丁基酯,2-乙基己基丙烯酸酯和2-乙基己基甲基丙烯酸酯。其中的一种或多种的组合可作为(甲基)丙烯酸酯使用。
本发明的共聚物(B)具有可与液晶聚酯反应的官能团,该共聚物包括大于40%重量而小于97%重量或优选在45~70%重量范围内的(甲基)丙烯酸酯单元,大于等于3%重量而小于50%重量或优选在10~49%重量范围内的乙烯单元和0.1~30%重量或优选在0.5~20%重量范围内的不饱和羧酸缩水甘油酯和/或不饱和缩水甘油基醚单元。
当共聚物(B)的组分不是在上述范围内时,所得到的薄膜或片材会有较差的热稳定性或机械稳定性,因而这种情况不是很好的。
上述共聚物橡胶是由已知的方法制造的,例如使用自由基引发剂的本体聚合,乳液聚合或溶液聚合。典型的聚合方法是在聚合引发剂的存在下进行的,如在日本专利KOKOKU公布的No.46-45085和日本专利KOKAI公布的No.61-127709中规定的40~300℃的温度,不小于500kg/cm2的压力下用于产生自由基。
丙烯酸橡胶具有可与液晶聚酯反应的官能团,在本发明中该丙烯酸橡胶也可作为共聚物(B)使用。丙烯酸橡胶主要包括至少一种选自由下面提及的通式(1)~(3)所表示的单体:
Figure A9912558400191
其中R1指的是烷基或具有1~18个碳原子的氰基烷基,R1’指的是氢原子或甲基;
Figure A9912558400192
其中R2指的是具有1~12个碳原子的亚烷基,R3的是具有1~12个碳原子烷基;
其中R4指的是氢原子或甲基,R5指的是具有3~30个碳原子的亚烷基,R6指的是具有1~20个碳原子烷基或其衍生物,n代表1~20的整数。
由上述通式(1)表示的丙烯酸烷基酯的例子包括丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,丙烯酸丙酯,丙烯酸丁酯,丙烯酸戊酯,丙烯酸己酯,丙烯酸辛酯,2-乙基己基丙烯酸酯,丙烯酸壬酯,丙烯酸癸酯,丙烯酸十二烷基酯和丙烯酸氰基乙基酯。
由上述通式(2)表示的烷氧基烷基丙烯酸酯的例子包括甲氧基乙基丙烯酸酯,乙氧基乙基丙烯酸酯,丁氧基乙基丙烯酸酯和乙氧基丙基丙烯酸酯。其中的一种或两种或多种可作为丙烯酸橡胶的主要组分使用。
能与上述通式(1)~(3)所表示的化合物中的至少一种共聚的不饱和单体可作为丙烯酸橡胶的组分。
不饱和单体的例子包括苯乙烯,α-甲基苯乙烯,丙烯腈,卤化苯乙烯,甲基丙烯腈,丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺,乙烯基萘,N-羟甲基丙烯酰胺,乙烯基乙酸酯,氯乙烯,1,1-二氯乙烯,丙烯酸苄酯,甲基丙烯酸,衣康酸,富马酸和马来酸。
具有环氧基的乙烯基芳香烃化合物/共轭二烯化合物嵌段共聚物橡胶可作为本发明的组分(B)使用。共聚物橡胶是通过将嵌段共聚物或其氢化产物进行环氧化得到的,它包括一系列乙烯基芳香烃化合物(a)和一系列共轭二烯化合物。
乙烯基芳香烃化合物/嵌段共聚物以及它的氢化产物可通过传统的方法来制备,例如在JP-B-40-23798和JP-A-59-133203中所描述的。
乙烯基芳香烃化合物包括苯乙烯,乙烯基甲苯,二乙烯基苯,α-甲基苯乙烯,对-甲基苯乙烯和乙烯基萘。在它们中,优选苯乙烯。
共轭二烯化合物包括丁二烯,异戊二烯,戊间二烯,1,3-戊二烯和3-丁基-1,3-辛二烯。在它们中,优选丁二烯和异戊二烯。
橡胶的例子包括(甲基)丙烯酸酯-乙烯-(不饱和缩水甘油酯和/或不饱和缩水甘油基醚)的共聚物橡胶。
当需要时将橡胶硫化,并将该橡胶作为硫化橡胶使用。
硫化可通过使用多官能有机酸,多官能胺化合物或咪唑化合物来实现。但硫化的方法并不限于此。
优选使用含有环氧基团的乙烯共聚物作为共聚物(B)。含有环氧基团的乙烯共聚物指的是这样的含有环氧基团的乙烯共聚物,其包括:(a)50~99%重量,优选60~99%重量的乙烯单元;(b)0.1~30%重量,优选为0.5~20%重量的不饱和缩水甘油酯单元或不饱和缩水甘油醚单元;以及(c)0~50%重量的乙烯键式不饱和酯化合物单元。
乙烯键式不饱和酯化合物(c)的例子包括乙烯基羧酸酯例如,醋酸乙烯基酯和丙酸乙烯基酯,以及α,β-不饱和烷基羧酸酯例如丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯。特别优选醋酸乙烯酯,丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯。
含有环氧基团的乙烯共聚物的例子包括:一含有乙烯单元和甲基丙烯酸缩水甘油酯单元的共聚物,一含有乙烯单元,甲基丙烯酸缩水甘油酯单元和丙烯酸甲酯单元的共聚物,一含有乙烯单元,甲基丙烯酸缩水甘油酯单元和丙烯酸乙酯单元的共聚物,一含有乙烯单元,甲基丙烯酸缩水甘油酯单元和醋酸乙烯酯单元的共聚物等。
含有环氧基团的乙烯共聚物的熔体指数(此后称为MFR:是根据JIS K6760在2.16kg的载荷,190℃下测量的)优选在0.5~100g/10分钟的范围内,更加优选在2~50g/10分钟的范围内。超出这一范围的熔体指数是允许的但大于100g/10分钟的指数导致所得到的树脂组合物具有较差的机械性能而小于0.5g/10分钟的熔体指数将降低与组分(A)的液晶聚酯的相容性,因此这两种情况都不是可取的。
含有环氧基团的乙烯共聚物的劲度模量优选在10~1300kg/cm2的范围内,更加优选在20~1100kg/cm2的范围内。超出上述范围的劲度模量不是可取的因为它会使所得到的树脂组合物的薄膜成形的加工性不足。
含有环氧基团的乙烯共聚物(B)是通过将不饱和环氧化合物与乙烯在500~4000atm,100~300℃,自由基聚合引发剂的存在下以及有或没有适当的溶剂和链转移剂的情况下共聚制备的。作为替代,也可以将聚乙烯与不饱和环氧化合物和自由基聚合引发剂进行混合,然后在挤出机中进行熔体接枝共聚来生产。
在液晶聚酯树脂组合物中,液晶聚酯构成连续相,具有可与聚酯反应的官能团的热塑性树脂构成分散相。用热塑性树脂构成连续相不是优选的因为它会引起阻气和耐热性能的降低。
液晶聚酯组合物的一种实施方案包括(A)56.0~99.9%重量,优选65.0~99.9%重量,更加优选70~98%重量的液晶聚酯;和(B)44.0~0.1%重量,优选35.0~0.1%重量,更加优选30~0%重量的具有与聚酯反应的官能团的共聚物。
当组分(A)小于56.0%重量时,由上面组合物得到的模制产品例如薄膜或片材的隔气或耐热性能有时会降低。当组分(A)超过99.9%重量时,加工性能有时又会变得较差,这些情况均不是可取的。
用图4所示的吹塑装置70生产在熔融状态下表现为各向异性的热塑性树脂吹胀薄膜的方法将在下面作进一步的说明。
首先,螺杆52b在挤出机52的驱动器52a的控制下旋转以使储存在料斗52c中的固体颗粒形式的树脂转变成熔融状态,然后将熔融树脂传递到吹塑模头50中。
通过模头50的树脂入口部分10将熔融混合好的树脂引入并使树脂朝着模头50的上部流过环形树脂流动路径12。在此情况下,熔融的树脂流过支撑装置6a,6b插入的地方时会由于支撑装置6a,6b的存在而立即分流,之后又合并并从树脂出口部分14挤出从而形成如图3所示的圆筒状树脂。
然后,将经空气引入管引入的一定量的空气吹入此筒状树脂中以使树脂膨胀,该膨胀的树脂J通过导向板54展平。该展平的树脂用夹辊56接收,然后经导向辊62,64传递到收卷机60上并通过该收卷机58进行连续地缠绕。通过采用这一工序步骤,就可形成管状薄膜。
在此情况下,如果在用空气膨胀后树脂的直径命名为D,薄膜的吹胀比BR(=D/R2)优选从1.2~6.0。通过夹辊56的薄膜缠绕速度优选从1m/min到100m/min。此外,薄膜的厚度可通过适当控制吹胀比以及薄膜的缠绕速度来调节,优选从3~1000μm,更加优选从3~500μm。
在上述构成的实施方案中,当熔融的树脂流过模头50中的树脂流动路径12时,树脂在支撑装置5a,5b处分流,可是在支撑装置6a,6b宽度最大地方的高度,支撑装置6a,6b的树脂流动路径12处,其水平截面的总和大约为在同一高度处的树脂流动路径12的水平截面的1/12,即支撑装置6a,6b占树脂流动路径12的比例相对较小,因此,由树脂分流所带来的影响被限制到最小的程度。另外,由于支撑装置6a,6b的垂直截面形状呈流线型,所以树脂受到的阻力是很小的,树脂可相对顺畅的流动。此外,在模头体2的外上部24与模芯4的芯上部44之间的间隙呈圆锥形,同时,模头体2的外上部24的内径从下部到上部逐渐减小,因此,当熔融的树脂流到支撑装置6a,6b之上时,树脂的压力会陡然增加,熔融树脂的流动就会停滞。正如上面所述,即使树脂流动路径12中的熔融树脂流在支撑装置6a,6b处会分流,分流的树脂也会在支撑装置6a,6b的上面很快地合并。另外,当熔融的树脂经过可移动环8与芯截坯面部分46之间的间隙时,在熔融树脂中会发生整流作用。
因此,筒状树脂在这样的条件下从树脂出口部分14中挤出,其中熔融的树脂流体沿周边方向是均匀的,通过采用这一方式,焊缝,厚度不均和在最后所得到的薄膜中存在细颗粒的现象都会相应减少,这样就使得薄膜具有优异的外观。由于减少了厚度不均,所以使得薄膜沿横向方向的拉伸强度得到加强,结果改进了薄膜的性能。
在此情况下,在树脂出口部分14处的树脂流动路径12的水平截面大约是在支撑装置6a,6b上部邻近部位处的树脂流动部分12的水平截面的1/7,因此,树脂的压力不会增加得过大从而损坏支撑装置6a,6b。
另外,由于螺旋模头不是很必要的,所以就不需要在模芯的表面上形成螺旋突缘,又由于支撑装置的数目为两个,所以用于安装支撑装置在模头体2上形成沟槽的数目也是两个。由此吹塑模头50的结构就被简化,模头50可很容易地生产并且其本身的成本也可显著地降低。而且,由于没有形成螺旋突缘,树脂流动的路径变得很简单,熔体粘度主要取决于剪切速度且在熔融状态下表现出各向异性的热塑性树脂例如在该实施方案中使用的液晶聚酯停滞并形成损害薄膜外观的杂质的危险因而就会减少。
此外,在熔融状态下表现为各向异性的热塑性树脂具有低的粘度并且易于流动,因此,可允许树脂以较低的压力流过树脂流动路径12。由此,即使支撑装置6a,6b占树脂流动路径12的比例如上所述相对较小,它们也能保证将模芯4支撑在模头体2上并且能完全经得住由树脂流动所施加的力。当例如聚乙烯,聚丙烯等树脂如上所述使用吹塑模头50进行吹膜成型时,由于诸如聚乙烯,聚丙烯等树脂与液晶聚酯相比较具有较高的粘度,所以该树脂必须以较高的压力通过树脂流动路径12,在此情况下,从强度的观点上考虑,不可能由上面所述的两个支撑装置6a,6b将模芯4支撑在模头体2上。
在本实施方案的吹塑模头50中,模芯4用两个支撑装置6a,6b支撑在模头体2上,同时,支撑装置6a,6b彼此相对地放置在经过模芯4中心轴的线L上。可是,支撑装置的数目也可以是3个或更多。在此情况下,当在树脂流动路径12中的多个支撑装置的最大水平截面的总和在多个支撑装置的任何放置位置处小于或等于多个支撑装置在任何放置位置处树脂流动路径上水平截面的五分之一时,多个支撑装置可以放置在环形树脂流动路径12上的任何位置处并且多个支撑装置可以在双平面位置放置。在此情况下,为了使多个支撑装置对流体的阻碍影响降到最小同时能充分地经得住由树脂流体所施加的力,特别优选在树脂流动路径12中的多个支撑装置的最大水平截面的总和为多个支撑装置在任何放置位置处树脂流动路径12的水平截面的1/30~1/10。
在本实施方案中,在树脂出口部分14处的树脂流动路径12的水平截面大约是在支撑装置6a,6b上部邻近部位处的树脂流动部分12的水平截面的1/7,可是,树脂流动路径12的水平截面的比不限于此,在树脂出口部分14处的树脂流动路径12的水平截面可以小于或等于在支撑装置6a,6b上部邻近部位处的树脂流动部分12的水平截面。在此情况下,为了使在支撑装置6a,6b处分流的树脂能快速的合并同时抑制树脂压力使其不会增加过大,在树脂出口部分14处树脂流动路径12的水平截面优选为在支撑装置6a,6b上部邻近部位处的树脂流动部分12的水平截面的1/50~1/1.2,更加优选从1/20~1/1.5,最优选从1/15~1/2。
此外,在该实施方案中,模头体2的外上部24的内径从下到上逐渐减小,可是,内径也可以从下到上增加或恒定只要在树脂出口部分14处树脂流动路径12中的间隙G3与在支撑装置6a,6b上部邻近部位处树脂路径12中的间隙G2相比足够的小就可以。
在本实施方案中,可移动环8的内径和芯截坯面部分46的外径从下部到上部基本上是恒定的,但它们也可以从下到上不一样。另外在某些场合,可移动环8和芯截坯面部分46是可有可无的。
在本实施方案中,支撑装置的垂直截面是流线型的,但支撑装置的垂直截面并不限于此,它也可以是圆形,椭圆形等。
正如上面所述吹塑模头50从下端接受熔融树脂并将该树脂从上端挤出形成筒状树脂,但本发明并不限于本实施方案,本发明也可使用一个从上端接受熔融树脂并从下端将树脂挤出形成筒状树脂的吹塑模头。
本发明的一个实施方案将在下面进行描述。参考实施例1(1)组分(A)液晶聚酯的生产
将8.3kg(60摩尔)的对乙酸基苯甲酸,2.49kg(15摩尔)的对苯二甲酸,0.83kg(5摩尔)的间苯二甲酸和5.45kg(20.2摩尔)的4,4’-二乙酸基联苯放入配有象搅拌叶片一样脱模叉的聚合容器中,混合物在氮气环境下边搅拌边加热并在330℃下聚合。在该生产过程中所产生的醋酸气体副产物在冷却管中液化,回收和去除,同时混合物在强有力地搅拌下发生聚合。然后将系统逐渐冷却,所得到的聚合物在200℃下从系统中分离出来。该聚合物用由Hosokawa Micron Corp.制造的锤式研磨机进行研磨从而得到尺寸为2.5mm或更小的颗粒。将该颗粒在回转窑中氮气环境下以280℃进行3小时的进一步处理从而得到颗粒形式的全部为芳族的聚酯,该颗粒是由下面所述的重复结构单元组成,其流动起始温度为324℃。
在这里,流动起始温度是指在该温度下当以4℃/分钟的加热速度加热的树脂从一内径为1mm,长度为10mm的喷嘴中在100kgf/cm2载荷的作用下挤出时,使用由Shimadzu Corp.制造的流体测试仪CFT-500型测出熔体的粘度为48000泊。
此后,该液晶聚酯简写成A-1。该聚合物在压力和340℃或更高的温度下表现为光学各向异性。液晶聚酯A-1的重复结构单元如下所示。
Figure A9912558400251
(2)组分(b)橡胶的生产
根据日本专利未审公开(JP-A)No.61-127709的实施例5的描述,所得到的橡胶是丙烯酸甲酯/乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯的比为59.0/38.7/2.3(重量),门尼粘度为15,晶体的溶解卡小于1J/g。此后,该橡胶简写成B-1。
在这里提到的门尼粘度是根据JIS K6300在100℃下使用大辊测量的值。晶体的溶解卡是通过将样品以20℃/min速率从-150℃加热到100℃,利用由ShimadzuCorp制造的DSC-50测量的。参考实施例2
当在150℃加热分别从主喂料口和侧喂料口喂入的A-1和B-1时,使用由日本钢铁工厂制造的TEX-30型双螺杆挤出机,在螺杆旋转速度为200rpm,机筒的设定温度为340℃下进行熔体的捏合从而得到一组合物切片,该切片是由80%重量的A-1和20%的重量B-1组成。该切片简写成C-1。C-1在压力和340℃或更高的温度下表现出光学各向异性。C-1的流动起始温度为328℃。
在薄膜成型过程中,C-1在120℃干燥2小时以使得水含量为0.01%重量或更少。水含量(%重量)的测量是使用快速水分/固体含量测量装置(ComputracMoisture Analyser MAX-2000型,由Arizona Instrument Co.,Ltd.制造)进行的。实施例
在图1所示的本发明吹塑模头50中,模头体2的外上部24的下部的内径R1是95mm,外上部24的上部内径R2是70mm,在支撑装置6a,6b上部处的树脂流动路径的间隙G2是3mm,在树脂出口部分14处树脂流动路径12的间隙G3为1mm。另外,支撑装置6a,6b的截面形状为流线型,其垂直直径为35mm,水平直径为8mm。该吹塑模头50与一直径为60mm的单螺杆挤出机连接,在参考实施例中得到的C-1以40kg/hr的速率挤出,在吹胀比为2.5,垂伸比为10的条件下生产吹胀薄膜。其结果,所得薄膜的厚度分布从38μm~43μm,厚度不均匀性相当小。没有发现200μm或更大的颗粒,在得到的薄膜中几乎看不到焊缝。比较例
在如图5所示的螺旋型吹塑模头中,环绕整个模芯80边缘形成的螺旋突缘82的数目为8个,在螺旋突缘82相对位置处的模头体84的内径D是100mm,在螺旋突缘82开始位置处模芯80的外径Ms是84mm(在模头体84与模芯80之间的距离为8mm),树脂入口部分86的内径J为20mm,在螺旋突缘82的最后位置处的模芯外径Me为88mm(在模头体84与模芯80之间的距离为6mm),在模芯80的顶部处的外径T为48mm,在模头体84的顶部处的内径C为50mm。该吹塑模头与一直径为60mm的单螺杆挤出机连接,在参考实施例中得到的C-1以40kg/hr的速率挤出,在吹胀比为2.5,垂伸比为10的条件下生产吹胀薄膜。其结果,所得薄膜的厚度分布从30μm~49μm,厚度不均匀性与上述实施例相比较变大。在所得到的薄膜中,发现500μm或更大的颗粒数目为平均每1m2约5个并明显出现焊缝。
通过使用上面所述的模头和基本上相同的模塑条件,就会使所得到的薄膜不会产生焊缝和厚度不均匀的问题。
在该方法中,熔融的树脂从吹塑模头中挤出形成筒状树脂,将空气吹入筒状树脂中以使树脂膨胀从而得到管状的薄膜,管状的薄膜通过一对彼此相对放置的导向板将其展平以便它们朝树脂的挤出方向形成锥形,切割该管状薄膜的两边部分从而制出两层膜,把这些薄膜分别进行缠绕。
其中作为吹塑模头,使用这样的模头,该模头包括一具有中空部分的模头体,放置在模头体中空部分中的模芯,多个支撑装置,它们放置在模头体与模芯之间的间隙中形成的环形树脂流动路径中并将模芯支撑在模头体上,以及一充气路径,它用于将气体膨胀由树脂流动路径上的树脂出口部分挤出的筒状树脂,其中多个支撑装置放置在两对相交角区域中的一个内,这一区域是由两条经过模芯中心轴的线形成的。
一对导向板放置成使其端部基本上平行于两对相交角区域其中之一的中心连接线并且管状薄膜被展平。
在本发明的上述构成当中,吹塑模头的多个支撑装置放置在由经过模芯的中心轴的两条线形成的两对相交角区域之一内并且一对导向板放置成使其端部基本上平行于两对相交角区域之一的中心连接线,因此,当管状薄膜通过导向板展平时,由于支撑装置的影响而发生焊缝,厚度不均等问题将仅会存在于两边缘部分。因此,通过将管状薄膜的两边切掉,所得到的两薄膜几乎不会有焊缝和厚度不均匀的问题,从而使得到的薄膜具有优异的外观。另外,由于减少了薄膜厚度不均的问题,沿薄膜横向方向上的拉伸强度得到加强并且薄膜的性能也变得非常出色。
在上面所述生产薄膜的方法中,作为吹塑模头使用的模头优选多个支撑装置至少有一个放置在由经过模芯中心线的两直线形成的45°相交角中的一个内,另一个支撑装置放置在另一个45°相交区域中,一对导向板放置成使其端部基本上平行于45°相交区域的中心连接线。
采用这一方式,当管状薄膜由导向板展平时,在管状薄膜的两边缘部分发生的焊缝,厚度不均等所占的面积就会减小,因此,就可生产出具有优异外观的相对大宽度的两片膜。
另外,本发明提供一种吹塑模头,它用于成型在熔融状态下表现为各向异性的热塑性树脂的吹胀薄膜,其中模头包括一具有中空部分的模头体,一放置在模头体中空部分中的模芯,多个支撑装置,它们放置在模头体与模芯之间的间隙形成的环形树脂流动路径上并且将模芯支撑在模头体上,以及一充气路径,它用于将气体膨胀由树脂流动路径上的树脂出口部分挤出的筒状树脂,并且至少多个支撑装置之一放置在由经过模芯中心线的两直线形成的45°相交区域中的一个内,另一个支撑装置放置在另一个45°相交区域内。
采用这一模头,就可进行上面所述的生产薄膜的方法,因此使得生产出的两层薄膜具有优异的性能和外观并且几乎没有焊缝和厚度不均等问题。
在上面所述的吹塑模头中,优选支撑装置的数目为两个,这两个支撑装置中的一个放置在45°相对的相交区域中的一个内,另一个支撑装置放置在另一个45°相对的相交区域内。在此清况下,特别优选两个支撑装置彼此相对放置在经过模芯中心轴的直线上。采用这一方式,吹塑模头的结构就变得很简单,模头就能更容易地生产。
使用图5所示的吹塑装置70,将在熔融状态下表现为各向异性的热塑性树脂经吹胀薄膜生产双层膜的方法将在下面作进一步的解释。
首先,未示出的旋转平台预先转动以便导向板54a,54b的端部Ha,Hb基本上平行于图7所示的支撑装置6a,6b的中心连接线P。
在此条件下,螺杆52b通过挤出机52的驱动器52a的控制旋转从而将在料斗52c中储存的固体颗粒形式的树脂制成熔融状态,并且把熔融的树脂传递到吹塑模头50中。
通过模头50的树脂入口部分10将熔融混合好的树脂引入并使树脂朝着模头50的上部流过环形树脂流动路径12,然后通过树脂出口部分14挤出形成一圆筒状树脂。在此情况下,熔融的树脂流过支撑装置6a,6b插入的地方时会由于支撑装置6a,6b的存在而立即分流,如图3所示,但是,由于支撑装置6a,6b是这样的尺寸,将其放置在经模头体2的中心轴的两直线形成的30°相交区域内,并且支撑装置6a,6b占树脂流动路径12的比例相对较低,所以由树脂分流所造成的影响是很小的。此外,由于支撑装置6a,6b的垂直截面的形状是流线形的,树脂受到的阻力是很低的,树脂可相对流畅的流动。另外,由于在模头体2的外上部24与模芯4的芯上部44之间的间隙呈锥形,同时,由于模头体2的外上部24的内径从下到上逐渐变小,当熔融的树脂流到支撑装置6a,6b的上面时,树脂的压力会增加,因而会使熔融树脂的流动停滞。因此,在支撑装置6a,6b处分流的树脂在支撑装置6a,6b的上部会快速的合并。此外,当熔融的树脂经过可移动环8与芯截坯面部分46之间的间隙时,在熔融树脂中会发生整流作用。所以筒状树脂要在如下条件下从树脂出口部分14中挤出,其中熔融树脂的流动沿周边方向达到一定程度的均匀性,通过将一定量的空气吹入该圆筒状树脂以使其膨胀而形成管状薄膜。因此,由于支撑装置6a,6b的影响而在管状薄膜中发生焊缝,厚度不均匀等问题就会被减少。
该管状薄膜J通过导向板54a,54b展平并通过夹辊56抽出。在该操作过程中,正如上面所述,由于导向板54a,54b的端部Ha,Hb基本上平行于支撑装置6a,6b中心的连接线P,所以由于支撑装置6a,6b的影响而在管状薄膜中发生轻微的焊缝,厚度不均匀等问题仅会存在于管状薄膜的两边缘部分中。
该展平的管状薄膜经导向辊62传递到纵切58处,管状薄膜的两边缘部分用该纵切58切下。这样所制得的双层膜几乎没有焊缝和厚度不均匀等问题。然后,将双层薄膜经导向辊63和64分别传递到收卷机60a,60b中并靠该收卷机60a,60b进行缠绕。
根据上面所述本发明的实施方案,由于支撑装置6a,6b放置在经过模芯4中心轴的直线上彼此相对,并且由于导向板54a,54b放置成其端部Ha,Hb基本上平行于支撑装置6a,6b中心连接线P,所以当管状薄膜通过导向板54a,54b展平时,由于支撑装置6a,6b的影响而在管状薄膜中发生轻微的焊缝,厚度不均匀等问题仅会存在于管状薄膜的两边缘部分中。因此,通过用纵切58将管状薄膜的两边缘部分切下,就可生产出具有优异外观和几乎无焊缝,厚度不均匀等问题的双层薄膜。此外,由于减少了厚度不均匀的问题,沿薄膜横向方向的拉伸强度提高,结果薄膜的性能就会得到改进。
在该实施方案中,由于支撑装置6a,6b占树脂流动路径12的比例相对较小,所以当管状薄膜通过导向板54a,54b展平时,在管状薄膜的两边缘部分发生的焊缝,厚度不均等所占的面积就会减小,因此,就可生产出相对大宽度的两层膜。
在本实施方案中,模芯4通过两支撑装置6a,6b支撑在模头体2上,同时该支撑装置6a,6b是这样的抽出,将其放置在由经过模芯4中心轴的两直线形成的30°相交区域内,但是,支撑装置的数目和大小并不限于上面所描述的实施方案,可允许将支撑装置放置在由经过模芯4中心线的两直线形成的两相交区域中的一个内,这样可能是有利的。在此情况下,导向板54a,54b放置成使其端部Ha,Hb基本上平行于上述两对相交角区域之一的中心连接线。
在此情况下,为了使在管状薄膜的两边缘部分发生的焊缝,厚度不均等所占的面积减小,当管状薄膜通过导向板54a,54b展平时,优选将至少几个支撑装置之一放置在由经过模芯4中心轴的两直线形成的45°相交区域中的一个内,另一个支撑装置放置在另一个45°相交区域中。
此外,在该实施方案中,挤出机52和吹塑模头50固定在地面上,导向板54a,54b,夹辊56,纵切机58,收卷机60a,60b,导向辊62~64放置在未示出的旋转平台上,但也可允许将导向板54a,54b,夹辊56,纵切机58,收卷机60a,60b,导向辊62~64固定,挤出机52和吹塑模头50能旋转。
根据本发明所获得的薄膜具有优异的性能和良好的外观,用在熔融状态下表现为各向异性的热塑性树脂进行吹胀薄膜成型时可减少焊缝和厚度的不均匀。
本发明的吹塑模头与传统的支架式模头相比结构简单,易于生产,模头本身的成本可显著地降低。

Claims (11)

1.一种吹塑模头,它用于将在熔融状态中表现为各向异性的热塑性树脂成型成吹胀薄膜,其中,该模头包括:
一具有中空部分的模头体;
一放置在所说的模头体中空部分中的模芯;
多个支撑装置,它们放置在所说的模头体与所说的模芯之间的间隙内所形成的环形树脂流动路径上;和
一充气路径,它用于将气体膨胀由所说的树脂流动路径上的树脂出口部分挤出的筒状树脂,
所说的多个支撑装置的最大水平截面的总和在所说的多个支撑装置的任何放置位置处者要小于或等于所说的树脂流动路径的水平截面的五分之一。
2.根据权利要求1的吹塑模头,其中所说的支撑装置的数目为两个,这两个支撑装置在经过所说模芯的中心轴的直线上彼此相对放置。
3.根据权利要求1或2的吹塑模头,其中所说的树脂流动路径有一流动路径部分,在从所说的多个支撑装置的所说树脂出口部分一侧处该流动路径部分的水平截面朝所说的树脂出口部分减小。
4.根据权利要求3的吹塑模头,其中在所说的树脂出口部分处的所说树脂流动路径的所说水平截面是在所说的支撑装置上部邻近部位处所说树脂流动路径的水平截面的1/15~1/2。
5.根据权利要求1或2的吹塑模头,其中所说的支撑装置的垂直截面形状为流线形。
6.一种生产薄膜的方法,该薄膜是由在熔融状态下表现为各向异性的热塑性树脂制成的,其中所说的热塑性树脂是通过权利要求1或2的吹塑模头的所说树脂出口部分处挤出的,空气通过所说的充气路径吹入所得的筒状树脂中以使该树脂膨胀,然后将膨胀的树脂展平并缠绕。
7.一种生产薄膜的方法,其中熔融的树脂从吹塑模头中挤出形成筒状树脂,将空气吹入该筒状树脂中使树脂膨胀从而得到管状薄膜,所说的管状薄膜用一对彼此相对放置的导向板展平以便它们朝所说树脂的挤出方向形成锥形,该管状薄膜的两边缘部分被切割从而制成双薄膜,然后将这些薄膜分别缠绕;
其中所说的吹塑模头包括一具有中空部分的模头体,放置在所说模头体中空部分中的模芯,多个支撑装置,它们放置在所说模头体与所说模芯之间的间隙内形成的环形树脂流动路径中,以及一充气路径,它用于使气体膨胀由树脂流动路径的树脂出口部分挤出的筒状树脂,其中所说的多个支撑装置放置在两对相交角区域之一内,这一区域是由两条经过所说的模芯中心轴线的直线形成的。
一对所说的导向板放置成使其端部基本上平行于两对相交角区域之一的中心连接线,并且所说的管状薄膜被展平。
8.根据权利要求7的生产薄膜的方法,其中所说的多个支撑装置的至少一个放置在由经过所说的模芯中心线的两直线形成的45°相交区域内,另一个支撑装置放置在另一个45°相交区域中,所说的一对导向板放置成使其端部基本上平行于所说45°相交区域的中心连接线。
9.一种吹塑模头,它用于将在熔融状态中表现为各向异性的热塑性树脂成型成吹胀薄膜,其中,该模头包括:
一具有中空部分的模头体;
一放置在所说的模头体中空部分中的模芯;
多个支撑装置,它们放置在所说的模头体与模芯之间的间隙内所形成的环形树脂流动路径上;和
一充气路径,它用于使气体膨胀由所说的树脂流动路径上的树脂出口部分挤出的筒状树脂,
以及多个支撑装置的至少一个被放置在由经过所说模芯中心线的两直线形成的45°相交区域中的一个内,其他支撑装置放置在另一个45°相交区域中。
10.根据权利要求9的吹塑模头,其中所说的支撑装置的数目为两个,这两个支撑装置中的一个放置在所说的45°相交区域中的一个内而另一个支撑装置放置在另一个45°相交区域中。
11.根据权利要求10的吹塑模头,其中所说的两个支撑装置在经过所说模芯的中心轴的直线上彼此相对放置。
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