[发明专利]双轴拉伸聚酯薄膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及防湿性、耐针孔性和耐破袋性优异，特别是对于蒸煮袋包装、 含水物包装可以特别优异地使用的双轴拉伸聚酯薄膜(具体而言是双轴拉伸 聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜)及其制造方法。

另外，本发明还涉及适于以往使用尼龙薄膜、其它柔软薄膜的用途的、 耐冲击性、弯曲性、力学强度的均衡性优异的双轴拉伸聚酯薄膜(具体而言 是双轴拉伸聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜)及其制造方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(以下为PBT)的力学特性、耐冲击性自不待言， 阻气性、耐化学性也优异，因此一直以来用作工程塑料，特别是从结晶速度 快、生产率优良方面考虑也会用作有用的材料。另外，利用其特性，还研究 在转换薄膜、食品包装用薄膜、拉深成型用薄膜等薄膜领域中的应用。

例如，专利文献1中公开了如下技术：利用具有特定范围的穿刺位移的 未拉伸PBT薄膜，对于锂离子电池的外包装用这样的进行拉深成型的用途具 有优异的加工适应性。然而，由于上述现有技术为未拉伸的，因此PBT的取 向较弱，从力学特性、耐冲击性的观点出发，存在未能充分发挥PBT原本的 特性之类的问题。

另外，一直以来，认为PBT的结晶速度快，难以进行双轴拉伸。其原因 在于，因拉伸过程中的取向引起结晶化，而难以进行拉伸。

相对于此，为了发挥PBT原本具有的特性，在过去40年以来进行了以通 过双轴拉伸提高面取向从而提高作为薄膜的力学特性、耐冲击性为目的的研 究。对于过去的PBT薄膜的研究进行多次讨论。

专利文献2中公开了如下技术：通过对特性粘度为0.7dl/g以上的PBT进行 拉幅式同时双轴拉伸，可得到力学性质优异的聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜。

另外，专利文献3中公开了如下技术：通过利用管式同时双轴拉伸法对 原料的特性粘度为0.7dl/g以上的PBT进行拉伸，可得到薄膜的面取向度为 0.07～0.18的聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜。

进而，专利文献4中公开了如下技术：对由环状模具挤出的未拉伸原材 料进行骤冷来抑制PBT的结晶化，其后用管式同时双轴拉伸法进行双轴拉 伸，由此得到各向异性少、机械性质、尺寸稳定性优异的双轴拉伸聚对苯二 甲酸丁二醇酯薄膜。

然而，在利用这些同时双轴拉伸法进行的拉伸中，对于如PBT这样结晶 化较快的树脂可以广范围地应用，另一方面，由于其制造方法导致厚度精度 不佳，而且面取向系数无法变高，因此，存在得到的薄膜的穿刺强度、冲击 强度不充分之类的问题。

另外，特别是对于管式同时双轴拉伸法，由其制膜方法导致制膜速度无 法提高，从而存在生产率差之类的问题。

另一方面，作为与管式同时双轴拉伸法相比制膜速度快、生产率优异的 制膜方法，有逐次双轴拉伸法。然而，在为如PBT这样结晶速度较快的树脂 时，在沿着一方向进行拉伸的情况下，分子链沿着与拉伸方向相同的方向排 列，接着在沿着与第一阶段呈直角方向进行拉伸时，该排列逐渐消失，因此 无法避免颈缩。因此为了消除颈缩而需要拉伸至拉伸极限，因此存在容易发 生断裂之类的问题。

另外，如专利文献5所述，在通过由T模具挤出并浇铸在冷却辊上的方法 而得到未拉伸片材、其后进行拉伸的制膜方法的情况下，为了消除薄膜的表 面缺陷并提高厚度的均匀性，需要提高膜状熔融物与旋转冷却滚筒表面的密 合性，基于这些理由，可以说对PBT进行逐次双轴拉伸与使用管式同时双轴 拉伸法来得到PBT的双轴拉伸薄膜相比更加困难。

作为利用逐次双轴拉伸的PBT的双轴拉伸技术，已知有如下技术：将PBT 由T模具挤出后使其接触冷却辊，其后，以拉伸倍率为3.5倍以下沿着TD方向 进行拉伸，然后以100000％/分钟以上的变形速度沿着MD方向进行拉伸，从 而制造双轴拉伸PBT薄膜，由此制造均匀拉伸的无厚度不均的薄膜(参见专利 文献5)。然而，对于上述现有技术，由实施例的结果可知，由于仅增大MD 方向的变形速度，因此，存在伸长率低、透明性、尺寸稳定性差、无法得到 MD方向和TD方向取得均衡性的薄膜的问题。

如上所述，现有的双轴拉伸聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜尚不具备用作包 装用材料的充分的特性(例如防湿性、耐针孔性、耐破袋性)。需要说明的是， 本申请中所谓的“防湿性”是指与尼龙相比更不吸水，而与聚对苯二甲酸乙 二醇酯相同的防湿性。