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含有填料的塑料薄片的制造方法_3

文檔序號:9915703閱讀:來源:國知局
則對原料塑料薄片的厚度方向作用垂直應力,其結果, 在薄片的流動方向上產生剪切應力,使薄片內部結構松弛。
[0057] 在本發明的彎曲處理中,可以僅使用一個上述固形物體,也可以同時使用兩個以 上的固形物體。
[0058] 接著,使用圖3進一步具體地說明本發明的塑料薄片的制造方法,但本發明不限于 此。將上述材料按規定配比投入裝備有雙螺桿的混煉擠出成形機7,加熱、熔融進行混煉。通 過雙軸混煉擠出機,可以對投入的原料作用強剪切力,使各成分均勻地分散。從T模8向加壓 輥9與牽引輥10之間供給投入到混煉擠出成形機7而呈熔融狀態的材料,制成薄片,成形為 薄片狀而形成原料塑料薄片11。通過調整加壓輥9與牽引輥10的兩輥的速度和兩輥間的間 距,可以任意地調整原料塑料薄片11的厚度。
[0059] 在牽引輥11的前方,設有多個固定于未圖示的架上的長條狀的固形物體12,向其 之間導入原料塑料薄片11。在固形物體12的前方設有卷取輥13,通過卷取輥13的旋轉使原 料塑料薄片11朝著箭頭所示的方向被牽引。可以在固形物體12的前后方設置引導輥14。
[0060] 長條狀的固形物體12配置為其長邊方向橫貫原料塑料薄片11的流動方向;原料塑 料薄片11的運動方向因固形物體12上對原料塑料薄片11的壓緊部分以呈被彎折的角度而 改變。在圖3中,固形物體12的截面形狀為矩形,原料塑料薄片11的運動方向在固形物體12 角部的兩個位置處改變,而形成彎折。
[0061 ]在圖3中,根據因卷取輥13的轉速大于牽引輥10的轉速而產生的速度差,使得作用 于原料塑料薄片11的、由固形物體12施加的垂直力和剪切應力在施加于原料塑料薄片11的 拉力的作用下而加強。
[0062]優選考慮作用于原料塑料薄片11的應力大小來確定牽引輥10和卷取輥13的轉速 和其比。另外,在對從擠出機的模具出口牽引的原料塑料薄片直接進行彎曲處理的情況下, 需要結合來自模具出口的牽引速度來確定卷取輥轉速。
[0063] 牽引輯10和卷取輯13的轉速差的范圍優選為0.08m/min以上且2.0m/min以下,但 需要根據用于彎曲處理的原料塑料薄片的進程(擠出成形之后、長期間保管等條件)來確定 最佳的轉速差。
[0064]在圖3中,可以將經過上述彎曲處理工序的原料塑料薄片暫時直接卷取于輥而制 成卷材,也可以將原料塑料薄片直接向未圖示的公知延伸機連續導入,延伸后制成卷材。
[0065] 以上,以使原料塑料薄片沿流動方向移動為中心進行了說明,但也可以是將原料 塑料薄片固定而使固形物體移動,對薄片內施加拉伸應力的方式。
[0066] 通過對經過彎曲處理工序的原料塑料薄片,在其流動方向或者寬度方向的任一方 向或雙向上進行延伸,可以將塑料薄片最終產品的表觀比重、白度、透氣度、吸水度等各種 特性調整至所需的范圍。
[0067] 在上述延伸工序中,對實施彎曲處理工序后的原料塑料薄片在流動方向或者寬度 方向的至少一個方向上進行延伸,有單軸延伸、雙軸延伸的薄膜。雙軸延伸的方法中,有依 次雙軸延伸、同時雙軸延伸,可采用其中任一種方法。
[0068] 考慮塑料薄片的使用目的和使用的熱塑性樹脂的特性來確定彎曲處理工序后的 原料塑料薄片的延伸倍率。本發明的原料塑料薄片由于高填充了填料,因此其延伸倍率優 選為1.2倍以上且4.0倍以下,更優選為1.5倍以上且3.0倍以下。
[0069] 所需的延伸倍率可以通過計算算出。可以按以下方法進行計算:測定施加延伸前 的塑料薄片每1平方米的重量(即坪重。)W(g/m 2),使用生產計劃所制定的產品的表觀比重D 和縱橫比(縱向與橫向的延伸倍率比)R、橫向延伸后的產品厚度的目標值T(crn),根據下式 確定延伸倍率(縱向X倍、橫向Y倍)來進行延伸,進一步以各裝置的操作經驗能夠容易地推 定所需的延伸倍率。
[0070] X2=WXKTV(DXZXRXT)
[0071] X = RY
[0072] 式中,D:生產計劃所制定的產品的表觀比重
[0073] R:生產計劃所制定的縱橫比(縱向與橫向的延伸倍率比)
[0074] W:實施縱向延伸前的薄片每1平方米的重量(g)
[0075] X:縱向的延伸倍率
[0076] Y:橫向的延伸倍率
[0077] Z:縱向延伸產生的薄片在橫向上長度的收縮倍率或者伸長倍率 [0078]若以比使用的熱塑性樹脂的熔點低30~40°C左右的溫度進行該延伸,則塑料薄片 中容易形成空隙,可以進一步降低表觀比重,為了能近似于普通紙而優選。尤其,當使用高 密度聚乙烯樹脂作為熱塑性樹脂時,優選在95°C以上且105°C以下進行延伸。
[0079] 隨著因延伸導致的空隙形成,塑料薄片的比重降低。進一步通過將縱向延伸和橫 向延伸組合且提高其延伸倍率,由此所生成的獨立空隙彼此連結而部分形成連續空隙,因 此能明顯改變透氣度、吸水度等各種特性。
[0080] 上述延伸加工后的塑料薄膜的平均厚度可以根據使用的目的進行設定。用于普通 紙領域的用途時,設為30μηι以上且350μηι以下,優選設為80μηι以上且300μηι以下。若至少為30 μπι以上,則使塑料薄膜的機械特性充分,因此優選。
[0081] 可以根據目的對利用本發明的制造方法制作的塑料薄片進行雙面或者單面的表 面改性。作為這樣的表面改性,已知賦予親水性、疏水性和氣體阻隔性等其它眾多的處理方 法,可以從其中適當選擇賦予所需功能的方法。
[0082] 例如,為了使延伸加工后的塑料薄片親水性化,可以應用對該塑料薄片涂布含有 作為主劑的水性高分子的水系處理劑的處理方法,或者氧等離子體處理等方法。在前者的 情況下,優選利用特定量的水溶性交聯劑使水系處理劑中的含陽離子基團的水性高分子交 聯。可以使用的水性高分子可以是如聚乙烯醇、聚丙烯酸這樣本身是水溶性的高分子,或者 可以使用通過導入各種陽離子基團而開始賦予水溶性的高分子。
[0083] 對塑料薄片表面賦予的親水性的程度根據之后形成的加工材料的不同而不同,但 在依據JIS R3257 :1999的水接觸角測定中,優選將接觸角調整為90度以下,更優選40度以 上且90度以下。若水接觸角超過90度,則難以使加工材料形成均勻的層。
[0084] 對延伸加工后的塑料薄膜進行各種用于賦予氣體阻隔性的表面改性時,例如,在 真空中對塑料薄膜表面成膜由二氧化硅形成的氣體阻隔層。為了表現出高氣體阻隔性,目 前優選等離子體化學蒸鍍(CVD)法,可以對上述塑料薄膜的單面或雙面進行成膜。此時,優 選以卷取式對輥狀的塑料薄膜進行連續蒸鍍。例如,可以使用公知的卷取式真空蒸鍍成膜 裝置。此時,作為等離子發生器,可以使用直流(DC)等離子體、低頻等離子體、高頻等離子 體、脈沖波等離子體、3級結構等離子體、微波等離子體等低溫等離子發生器。
[0085] 對于利用等離子體CVD法層疊的由二氧化硅形成的氣體阻隔層,可以以分子內含 碳的硅烷化合物和氧氣作為原料進行成膜,也可以在該原料中加入惰性氣體進行成膜。作 為分子內含碳的硅烷化合物,可以選擇四乙氧基硅烷(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較低的 硅烷化合物。可以使用這些硅烷化合物中的一種或多種。
[0086] 在利用等離子體CVD法成膜中,使上述硅烷化合物氣化并與氧氣混合向電極間導 入,用低溫等離子發生器施加電力進行等離子體化而成膜。此時,可以通過硅烷化合物和氣 體種類的變更、硅烷化合物與氧氣的混合比、施加電力的增減等各種方法來改變阻隔層的 膜質。
[0087] 通過對上述塑料薄片進一步設置功能層,可以制成能對應廣泛用途的層疊薄膜。 作為功能層,可列舉出例如墨液接受層、抗靜電層、金屬層、印刷著色層、粘接劑層等,但不 限于此。并且,也可以從這些之中選擇多種進行層疊。
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