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成型體及其制造方法_2

文檔序號:8476101閱讀:來源:國知局
或匹配模具 法相比,具有在成型時容易形成極薄的部分的特征。
[0038] 出于這些原因,在成型體的最大厚度為300 μ m以上的情況下,與小于300 μ m的情 況相比成型后的阻隔層的比例變厚。以往,在具有某個一定深度的容納部的成型體中,構(gòu) 成成型體的膜的厚度的最大值為300 μ m以上的情況下,阻隔層的最小厚度Tmin與最大厚度 Tmx之比TMIN/Tmx的值為0. 2以上的成型體無法存在,而且在構(gòu)成成型體的膜的厚度的最大 值小于300 μm的情況下,TminAmax的值為0. 12以上的成型體無法存在。
[0039] 作為用于制造最大厚度小于300 μ m的成型體的真空壓空成型機的一例,可以舉 出成型填充機(FFS機)。對使用了 FFS機的成型方法的一例進行說明。首先,在送出成型 用膜后利用熱板將膜加熱,通過真空壓空將膜成型為特定形狀后填充內(nèi)容物。另一方面,送 出的蓋用的膜與填充有內(nèi)容物的成型用膜被進行頂部密封。其后,連續(xù)地被割開,形成最終 的各個包裝體。本實施方式的成型容器由于氣體阻隔性、成型性和沖擊強度優(yōu)異,因此適合 于食品、工業(yè)品和醫(yī)藥品用的容器。
[0040] 〈阻隔層〉
[0041] 本實施方式的成型體具有防止氧侵入的阻隔層5。成型體的氧阻隔性能可以通過 由下式計算出的氧透過率(OTR)進行評價。氧透過率的值優(yōu)選為2~500ml/m2 ·天*MPa、 更優(yōu)選為2~lOOml/m2 ·天· MPa。若氧阻隔性能為2ml/m2 ·天· MPa以上,則膜制膜時的 加工性良好,另外若為500ml/m2 ·天· MPa以下,則氧阻隔性能充分,可以充分地保護內(nèi)容 物。
[0042] OTR =(每一個容器的氧阻隔/容器的表面積V(容器的表面積/容器的開口面 積)
[0043] 作為阻隔層的具體例,可以舉出聚偏二氯乙烯系樹脂層、乙烯-乙烯醇系樹脂層、 芳香族聚酰胺系樹脂層。
[0044] 在阻隔層為聚偏二氯乙烯系樹脂層的情況下,使用包含聚偏二氯乙烯系樹脂的聚 偏二氯乙烯系樹脂組合物進行制作。作為聚偏二氯乙烯系樹脂,可以為偏二氯乙烯單體的 均聚物,也可以為與能夠和偏二氯乙烯單體共聚的單體的共聚物。作為能夠和偏二氯乙烯 單體共聚的單體,沒有特別限定,可以舉出丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯等丙烯酸酯;甲基丙烯 酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯等甲基丙烯酸酯;氯乙烯、丙烯腈和乙酸乙烯酯等。這些之中,從 膜的氣體阻隔性和擠出加工性的平衡的方面出發(fā),優(yōu)選丙烯酸甲酯。這些能夠共聚的單體 可以單獨使用1種,也可以合用兩種以上。需要說明的是,聚偏二氯乙烯系樹脂組合物可以 包含1種聚偏二氯乙烯系樹脂,也可以包含2種以上的聚偏二氯乙烯系樹脂。
[0045] 作為聚偏二氯乙烯系樹脂組合物,可以舉出包含由偏二氯乙烯單體和氯乙烯單體 構(gòu)成的共聚物、由偏二氯乙烯單體和丙烯酸甲酯單體構(gòu)成的共聚物等的物質(zhì),優(yōu)選包含由 偏二氯乙烯單體和丙烯酸甲酯單體構(gòu)成的共聚物。這種情況下,更優(yōu)選為由偏二氯乙烯90 質(zhì)量%~98質(zhì)量%、丙烯酸甲酯10質(zhì)量%~2質(zhì)量%構(gòu)成的共聚物。若丙烯酸甲酯的含 量為2質(zhì)量%以上,則擠出制膜時的熔融特性更良好。另外,若丙烯酸甲酯的含量為10質(zhì) 量%以下,則可以產(chǎn)生更高的氣體阻隔性能。
[0046] 作為聚偏二氯乙烯系樹脂組合物,在包含上述由偏二氯乙烯單體和丙烯酸甲酯單 體構(gòu)成的共聚物的情況下,該共聚物的重均分子量(Mw)優(yōu)選為6萬~13萬。若Mw為6萬 以上,則可耐受制膜時的拉伸的強度進一步提高,若為13萬以下,則可以更有效地進行熔 融擠出。此處所說的"重均分子量"是指以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)并通過凝膠滲透色譜法(GPC^i) 所求出的值。
[0047] 需要說明的是,在偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物的情況下,該共聚物的重均分子量 (Mw)也優(yōu)選為6萬~13萬。若Mw為6萬以上,則具有可充分耐受制膜時的拉伸的強度,若 為13萬以下,則可以更有效地進行熔融擠出。
[0048] 在聚偏二氯乙烯系樹脂組合物中可以混配增塑劑、熱穩(wěn)定劑等添加物。作為增塑 劑沒有特別限定,可以使用公知的增塑劑,可以舉出例如乙酰檸檬酸三丁酯、乙酰化單甘油 酯、癸二酸二丁酯等。作為熱穩(wěn)定劑沒有特別限定,可以使用公知的熱穩(wěn)定劑,可以舉出例 如環(huán)氧化大豆油和環(huán)氧化亞麻籽油等環(huán)氧化植物油;環(huán)氧系樹脂等。除此之外,只要可充分 發(fā)揮本實施方式的效果,則可以添加公知的著色劑、有機系潤滑劑、無機系潤滑劑和表面活 性劑等添加劑。
[0049] 聚偏二氯乙烯系膜優(yōu)選對分子取向度進行了調(diào)整。通過對拉伸后的膜施加特定的 熱處理,可以調(diào)整分子取向度。例如,在利用拉幅法或雙泡拉伸后,可以通過擠出層壓法的 PE樹脂的樹脂溫度進行熱處理。
[0050] 在阻隔層中使用乙烯乙烯醇系樹脂層的情況下,沒有特別限定,但優(yōu)選乙烯和乙 烯醇共聚物樹脂的乙烯含量為25mol %~50mol %。若為25 %以上,則加工性優(yōu)異;若為 50%以下,則阻隔性優(yōu)異。若將這些樹脂在膜上拉伸制膜,并實施適當(dāng)?shù)臒崽幚?,則適合于 成型用途。
[0051] 在阻隔層中使用芳香族聚酰胺系樹脂層的情況下,沒有特別限定,但是指在主鏈 中具有芳香環(huán)的結(jié)晶性尼龍(聚酰胺),作為其具體例,可以舉出例如將間苯二甲胺和己二 酸縮聚而得到的聚己二酰間苯二甲胺(尼龍MXD6);間苯二甲胺、己二酸和間苯二甲酸的縮 聚物等。將這些樹脂拉伸制膜成膜狀,并實施適當(dāng)?shù)臒崽幚?,則適合于成型用途。
[0052] 成型前的層積膜中的阻隔層(下文中稱為"阻隔膜"。)優(yōu)選滿足以下的條件。即, 阻隔膜在120°C條件下的流動方向(MD)和寬度方向(TD)的收縮率均優(yōu)選為1 %以上25% 以下、更優(yōu)選為1 %以上5%以下?;蛘?,也可以根據(jù)收縮率的MD與TD的平均值是否在上 述范圍內(nèi)來進行評價。此處所說的"流動方向(MD) "是指作為膜的擠出方向的縱向,"寬度 方向(TD) "是指與膜的擠出方向垂直的橫向。另外,此處所說的收縮率是指在溫度120°C、 空氣氣氛、處理時間5分鐘的條件下所測定的值。作為成型溫度附近的120°C下的收縮率 為1%以上是指膜中的分子進行了略微的取向,因此,在成型時可施加適度的應(yīng)力,能夠充 分防止成型體中產(chǎn)生極薄的部分。另一方面,若收縮率為25%以下,則能夠由層積膜制造 深的成型體(即能夠深沖),若收縮率為5%以下,則能夠制造更深的成型體。為了將MD和 TD的熱收縮率調(diào)整為1 %以上25%以下,在將構(gòu)成阻隔層的膜制膜時,優(yōu)選將其拉伸倍率 在MD、TD均調(diào)整為2~6倍。
[0053] 在使用聚偏二氯乙烯系膜作為阻隔膜的情況下,由膜截面中的IR評價得到的流 動方向(MD)和寬度方向(TD)的二色性比均優(yōu)選為1. 2~1. 8、更優(yōu)選為1. 2~1. 5?;蛘?, 也可以根據(jù)二色性比的MD和TD的平均值是否在上述范圍內(nèi)來進行評價。該二色性比為顯 示出分子的取向度的指標(biāo)。若二色性比為1. 2以上,則分子適度地進行取向,因而不易產(chǎn)生 厚度斑,成型體中不易產(chǎn)生極薄的部位。另一方面,若二色性比為1.8以下,則分子的取向 度不會過大,因此可以制造足夠深的成型體。
[0054] 阻隔膜例如可以通過現(xiàn)有公知的擠出制膜法進行制造。下面示出一例。首先,將樹 脂供給至擠出機,用擠出機的螺桿一邊推進所供給的樹脂組合物一邊加熱混煉進行熔融。 其后,從安裝在擠出機的尖端的環(huán)狀模、或者T模的狹縫部擠出樹脂。對由此形成的膜進行 拉伸。
[0055] 阻隔膜的厚度優(yōu)選為ΙΟμπι~100μπκ更優(yōu)選為8μπι~50μπι。若阻隔層的厚度 為8 μπι以上,則即使阻隔層因成型而變薄,也可以保持充分的阻隔性能。另一方面,若阻隔 層的厚度為100 μ m以下,則在制膜中可以達(dá)到優(yōu)異的擠出生產(chǎn)效率,若厚度為50 μ m以下, 則可以達(dá)到更優(yōu)異的擠出生產(chǎn)效率。
[0056] 〈對于阻隔膜的熱處理〉
[0057] 對用于調(diào)整阻隔膜的分子取向度的熱處理方法進行說明。通過調(diào)整分子取向度, 可以調(diào)整阻隔膜的熱收縮率。該熱處理方法具備將膜加熱至構(gòu)成阻隔膜的樹脂的熔點附近 或熔點以上的溫度,由此使阻隔膜收縮一定量的工序。即,該方法具備以下工序:若將樹脂 的熔點設(shè)為TmCC ),則通過利用溫度為(Tm-30) °C以上的熱介質(zhì)將阻隔膜加熱,從而使阻 隔膜在其寬度方向收縮5%~15%。若阻隔膜的上述收縮率為5%以上,則阻隔膜中的分子 取向被適度緩和,膜的成型性提高;另一方面,若為15%以下,則熱處理時不易在膜上產(chǎn)生 褶皺。
[0058] 作為熱處理方法的具體例,包括利用輥的直接加熱;利用IR加熱器等的間接加 熱;利用擠出層壓時的樹脂溫度的熱處理等。即使以(Tm_30)°C以上的高溫對阻隔膜進行 熱處理,為了不使阻隔膜熔融、或者膜產(chǎn)生褶皺,優(yōu)選在熱處理后立即用優(yōu)選30°C以下、更 優(yōu)選10°C~30°C的軋輥瞬間冷卻。若軋輥的溫度為30°C以下,則膜可以瞬間冷卻,可以充 分抑制熔融導(dǎo)致的膜的斷裂、或者表面粗糙。若軋輥的溫度為l〇°C以上,則輥不易結(jié)露,可 以充分抑制水滴導(dǎo)致的膜的表面粗糙。
[0059] 如上所述,可以利用擠出層壓時的樹脂溫度對阻隔膜實施熱處理。作為擠出樹脂, 可以使用公知的聚烯烴系樹脂或聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂。作為聚烯烴系樹脂,可以 舉出例如低密度聚乙烯樹脂;中密度聚乙烯樹脂;高密度聚乙烯樹脂;聚丙烯樹脂;丙烯、 1- 丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯等
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