[发明专利]生产吹胀薄膜的方法和用于生产它的设备

说明书

本发明涉及生产吹胀薄膜的方法、所用的设备、以及由此得到的吹胀薄膜。更具体地说，本发明涉及生产其机械性能例如拉伸强度、冲击强度等等，以及厚度能在广范围内调整的吹胀薄膜的方法，涉及所用的设备，并涉及由此得到的具有卓越性能的吹胀薄膜。

超高分子量聚烯烃的特征在于具有比通用聚烯烃好的冲击强度、耐磨性、耐化学剂性和拉伸强度，并且发现作为工程树脂具有扩大的应用范围。然而，超高分子量聚烯烃与通用聚烯烃相比显示出非常高的熔体粘度和差的流动性。因此，超高分子量聚烯烃本身是不能通过使用供通用聚烯烃用的模塑机进行模塑的。

因此，本申请人先前已建议一种通过挤塑混合有大量增塑剂的超高分子量聚烯烃生产双轴向拉伸薄膜的方法(日本专利公告No.16330/1992)。然而，当使用该方法时，视应用场合情况不同，增塑剂必定会从所制得的聚烯烃薄膜中分离出来。

本发明人现已另外提出一种通过使用具有伴同挤出机螺杆旋转而旋转的模芯的软管模头而不使用增塑剂的生产吹胀薄膜的方法(日本专利公告No.55433/1994)。

然而，根据该方法被挤出的管状薄膜沿边被翻转，从而使上部分变薄和使下部分变厚，引起上部和下部之间的厚度差别。另外，为了提高生产率，在增加螺杆转速的同时必须增加模芯的转速，这导致树脂由于摩擦引起的变质。此外，为了抹掉树脂的螺纹痕迹要求使用增加长度的模芯。这还会引起设备成为大型化和其安装空间变大的问题。

此外，为了根据应用情况提供最佳的吹胀薄膜，必须在大范围内能调整所制得的薄膜的机械性能例如拉伸强度和冲击强度以及厚度。

鉴于上述的技术任务，本发明人等已对解决这些问题进行了研究，并且发现通过在挤塑机内熔融热塑性树脂，通过使用具有L/D至少为5和具有与挤塑机的螺杆旋转无关而以尽可能低的速度独立地旋转的模芯的螺杆式模头能在广范围内调整吹胀薄膜的机械性能例如拉伸强度和冲击强度、纵向的牵引比和厚度，并且能在允许分子量下降到低于惯用的生产薄膜方法的分子量的条件下成型吹胀薄膜，现已证实该吹胀薄膜显示超高分子量聚烯烃的性能，并由此实现本发明。

因此本发明的目的在于提供一种能在广范围内调整吹胀薄膜的机械性能例如拉伸强度和冲击强度以及厚度的生产吹胀薄膜的方法，所用的设备，以及在模塑时抑制分子量降低而显示出超高分子量聚烯烃性能和特征为具有均匀厚度的吹胀薄膜。

本发明是为了实现上述的目的而提出的，并且其特征在于通过特定方法使用具有L/D至少为5和具有与挤塑机的螺杆旋转无关而以尽可能低的速度独立地旋转的模芯的螺杆式模头成型吹胀薄膜，所制得的吹胀薄膜之特征在于具有卓越的拉伸强度和冲击强度，因为在模塑期间分子量降低被抑制和没有厚度不均匀性出现。

也就是说，根据本发明，提供一种包括以下步骤的生产吹胀薄膜的方法：在装备有第一螺杆的挤塑机中熔融超高分子量聚烯烃，将熔融状态的超高分子量聚烯烃从具有L/D至少为5和具有第二螺杆和与第二螺杆相连的、与挤塑机的第一螺杆旋转无关而以尽可能低的速度独立地旋转的模芯的螺杆式模头中挤出，以及将气体吹入到通过挤塑成型的熔融状态的管状薄膜中。

此外，根据本发明提供的生产吹胀薄膜的方法，其中第一螺杆和第二螺杆的旋转速度是彼此可独立地变化的，并且第二螺杆的旋转速度被设定为低于第一螺杆的旋转速度。

此外，根据本发明提供的生产吹胀薄膜的方法，其中超高分子量聚烯烃具有不小于5dl/g的特性粘度[η]。

此外，根据本发明提供的生产吹胀薄膜的方法，其中超高分子量聚烯烃为超高分子量聚乙烯。

根据本发明提供一种生产吹胀薄膜用的设备，它包括：装备有第一螺杆的挤塑机，和具有L/D至少为5并被装在挤塑机端部的螺杆式模头，其中螺杆式模头包括独立于第一螺杆旋转的第二螺杆，与第二螺杆的端部相联结并且与第二螺杆一起旋转的模芯，其中有插入的模芯的外软管模头，以及在第二螺杆中和在模芯中延伸的气体通道。

此外，根据本发明提供的生产吹胀薄膜用的设备，其中稳膜棒被联接到模芯的端部。

根据本发明提供一种吹胀薄膜，它包含具有至少为7dl/g的特性粘度[η]的超高分子量聚烯烃和10至1000μm的厚度，该吹胀薄膜另外具有大于1660kg/cm²的纵向断裂拉伸强度和大于1600kg/cm²的横向断裂拉伸强度、大于9500kg.cm/cm的冲击强度、作为薄膜厚度的均匀性指数的R值为不大于10μm。