無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供一種能夠防止夾雜物的產(chǎn)生、制成厚度均勻的片材、提高片材的表面性以及調(diào)整表觀比重等的無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法。薄膜片材的制造方法包括：準(zhǔn)備特定的無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂、助劑的工序；對以規(guī)定的配混率配混的原料作用強(qiáng)剪切應(yīng)力來進(jìn)行混煉的工序；供給經(jīng)混煉的原料，用T模頭方式擠出成型機(jī)成型為片材的工序；和在特定的條件下進(jìn)行拉伸從而調(diào)整成所期望的表觀比重的工序等。
【專利說明】無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，涉及低成本、尤其賦予了對印刷和加工的適應(yīng)性的白色度和不透明度高的薄膜片材的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可以說在礦物資源中，石灰石幾乎接近取之不盡地、大量地存在于自然界中。近年來，提出了將該石灰石的粉末即碳酸鈣以高配混成型為紙狀的薄膜片材，將其作為對環(huán)境友好的紙(參照專利文獻(xiàn)I)，被付諸于實(shí)用。
[0003](現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)例子)
[0004]近年來開發(fā)出的對環(huán)境友好的紙的制造法如下:將56~80重量％的碳酸鈣粉末、43~18重量％的聚乙烯樹脂和I~2重量％的添加劑混合，將制得的粒料用吹脹式擠出成型機(jī)成型，形成紙狀的薄膜片材(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]利用上述技術(shù)制造的薄膜片材作為商品被銷售，但由于存在如下這樣的質(zhì)量方面的問題而被限制在一部分的用途。該商品存在下述缺點(diǎn):在片材表面上以夾雜物的形式存在相當(dāng)量的游離或者輕輕附著的碳酸鈣等原料的粉末；由于用所謂的吹脹法擠出成型機(jī)進(jìn)行成型，所以厚度不均勻；由于至少由市場發(fā)貨的商品的表觀比重為1.3左右，且為I種，所以因重量感而被敬而遠(yuǎn)之等。
[0006]以上的缺點(diǎn)之中，由于夾雜物對印刷工序中油墨轉(zhuǎn)移發(fā)揮重要作用的橡皮布(blanket)產(chǎn)生附著或者損傷而在印刷作業(yè)中成為障礙。另外，厚度不均勻使印刷油墨的轉(zhuǎn)移不均勻，降低印刷質(zhì)量，并且存在厚`度不均勻，因原卷的卷取而產(chǎn)生褶皺、松弛，在加工領(lǐng)域中基本上無法使用。
[0007]作為解決這些缺點(diǎn)的方法，雖然可以對薄膜片材的卷取產(chǎn)品利用紙粉去除裝置，而且對薄膜片材的印刷紙制品也可以通過人手基本取出全部檢品的作業(yè)中夾雜物多的片材，但這樣成本大幅增加。
[0008]對這些產(chǎn)品的厚度不均勻的問題，除在制造工序的吹脹法擠出成型機(jī)中，在圓形的模頭的圓周部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或者溫度調(diào)節(jié)等來減少產(chǎn)品的厚度的不均勻以外，再無其它方法，但這些對策也會使設(shè)備成本顯著提高，并且生產(chǎn)率降低等，在附加價(jià)值比較少的薄膜片材的商品的情況下，存在難以采用的問題。
[0009]為了彌補(bǔ)上述的現(xiàn)有技術(shù)，提出了使從吹脹法擠出成型機(jī)的圓板牙擠出的中空薄膜管膨脹時(shí)的條件重新數(shù)值化為3~8倍，使向上拉伸片材的力也發(fā)揮作用，從而強(qiáng)有力地發(fā)揮雙軸拉伸的效果(參照專利文獻(xiàn)2)。但是，吹脹成型中有雙軸拉伸的作用是眾所周知的，另外，與專利文獻(xiàn)I記載的現(xiàn)有技術(shù)相比較，不認(rèn)為特別也對機(jī)械裝置有變更。并且，實(shí)際上用吹脹法擠出成型機(jī)包含精細(xì)的拉伸條件難以使生產(chǎn)穩(wěn)定化，所以利用提出的新的技術(shù)，幾乎沒有解決迄今為止的問題。
[0010](現(xiàn)有技術(shù)的其它例子)
[0011]與上述完全不同，提出了一種表面或者表背面粘接得到的多層結(jié)構(gòu)薄膜，所述多層結(jié)構(gòu)薄膜將在縱向拉伸含有無機(jī)微細(xì)粉末5~40重量％的烯烴系聚合物得到的薄膜作為基材層，在該基材層的至少單面上將含有無機(jī)微細(xì)粉末8~65重量％的丙烯系共聚物或者高密度聚乙烯熔融混煉而成的物質(zhì)層壓成片材狀，接著使用拉幅機(jī)在橫向拉伸，將制成的表面粗糙度為0.3~1.5 μ m的薄膜粘接。但是，作為上述提出的多層結(jié)構(gòu)薄膜的合成紙，由于在表面具有大量的長條狀的龜裂所以無機(jī)微細(xì)粉末易脫落，印刷工序中成為障礙。因此，提出了追加下述方法:將在與表面層或者表背面層粘接的片材上存在的無機(jī)微細(xì)粉末的表面用丙烯系共聚物或者高密度聚乙烯被覆的方法(參照專利文獻(xiàn)3)。以上的技術(shù)被實(shí)用化，在日本其產(chǎn)品也作為合成紙被廣泛使用。
[0012]但是，上述多層結(jié)構(gòu)薄膜的制造方法中，縱向拉伸為4~7倍、橫向拉伸為4~12倍是必須的，實(shí)施例中記載有縱向?yàn)?倍、橫向?yàn)?.5倍(參照專利文獻(xiàn)3)。這是由于，如上所述拉伸倍率大時(shí)，在表面產(chǎn)生長條狀的龜裂等，對紙質(zhì)也產(chǎn)生不好的影響，需要用薄膜狀物質(zhì)被覆表面層或者表背面層的無機(jī)微細(xì)粉末表面的操作(參照專利文獻(xiàn)3)。
[0013]進(jìn)而，該提出的多層結(jié)構(gòu)薄膜的合成紙的制造工序復(fù)雜，且使用特殊的樹脂等，如從制造方法可以明確的那樣，與由木材紙漿制造的一般的紙相比，其成本高，不具備便宜的紙的特征。
[0014]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0015]專利文獻(xiàn):
[0016]專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-277623號公報(bào)
[0017]專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-031623號公報(bào)
[0018]專利文獻(xiàn)3:日本特開平7-314622號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0019]發(fā)明要解決的問題
[0020]本發(fā)明要解決的課題是提供一種薄膜片材的制造方法，所述制造方法在通過將無機(jī)物質(zhì)粉末高配混的高白色度和高不透明度的薄膜片材的制作中，將印刷和其它的加工領(lǐng)域中使用時(shí)的作業(yè)性和得到的印刷物和加工品的質(zhì)量能夠提高到滿足所有顧客的程度。
[0021]具體而言，以防止夾雜物的產(chǎn)生、制成厚度均勻的片材、控制產(chǎn)品表觀比重以及使用通用樹脂、由于生產(chǎn)率提高而抑制制造成本為課題。
[0022]用于解決問題的方案
[0023]本發(fā)明為了解決上述課題使用如下方案。對于夾雜物，通過選擇作為產(chǎn)生的原因的無機(jī)物質(zhì)粉末的粒徑范圍；對于片材的厚度的精度、生廣率的提聞，均通過選擇評定為最佳的T模頭方式的擠出成型機(jī)；對于片材的表觀比重，通過利用拉伸機(jī)，選擇拉伸條件規(guī)定的適當(dāng)?shù)墓芾矸椒ê蜔崴苄詷渲?；對于表面性，通過選擇無機(jī)物質(zhì)粉末，根據(jù)需要也利用壓延。以通過使用不包含粒徑大的顆粒的無機(jī)物質(zhì)粉末、用T模頭方式的擠出成型機(jī)進(jìn)行片材化、使用拉伸機(jī)以規(guī)定的縱橫拉伸倍率進(jìn)行處理等來解決作為最主要的特征，為了解決上述問題，通過通用樹脂的使用以及在裝置方面下功夫來抑制成本上升也包含在解決方案中。
[0024]上述的課題之中，對于夾雜物，在現(xiàn)有技術(shù)的制造工序中，即使在薄膜片材通過的輥之間施加輥隙壓力，仍存在于片材表面突出的無機(jī)物質(zhì)粉末的問題，為了解決該課題而將使用的無機(jī)物質(zhì)粉末的最大粒徑限定為50 μ m。另外，對于使用的無機(jī)物質(zhì)粉末的平均粒徑，基于后述理由也限定在該范圍。
[0025]用于解決本發(fā)明的課題的方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其為將無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂、助劑以規(guī)定的配混率混煉、成型、拉伸，從而加工成薄膜片材的無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括:
[0026]準(zhǔn)備前述無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂、助劑的工序，此處，前述無機(jī)物質(zhì)粉末具有0.5~15 μ m的平均粒徑并且不含有粒徑50 μ m以上的顆粒；
[0027]作為原料，將前述無機(jī)物質(zhì)粉末以60重量％~82重量％、前述熱塑性樹脂以18重量％~40重量％、助劑以0.05重量％~4.0重量％的配混率投入裝備了兩個(gè)螺桿的擠出成型機(jī)，從而對前述原料作用高剪切應(yīng)力來進(jìn)行混煉，將經(jīng)混煉的原料通過模具利用T模頭方式進(jìn)行擠出成型，從而成型為無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材中間體的工序；和
[0028]按照將縱向、橫向的拉伸倍率均抑制為1.1倍~3.0倍、拉伸后的薄膜片材具有所期望的表觀比重的方式進(jìn)行縱向拉伸和/或橫拉伸的工序；
[0029]選擇前述熱塑性樹脂，以使在拉伸倍率為1.1倍~3.0倍時(shí)能夠?qū)⑺鰺o機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的表觀比重降低為0.55~1.40，
[0030]在前述進(jìn)行拉伸的工序中，通過如上所述選擇前述熱塑性樹脂，調(diào)整為白、不透明、且前述所期望的表觀比重處于0.55~1.40的范圍內(nèi)。
[0031]前述熱塑性樹脂改善高配混有無機(jī)物質(zhì)粉末的混煉熔融物的流動性。
[0032]高配混有無機(jī)物質(zhì)粉末的熱塑性樹脂的混煉熔融物的粘度高且流動性不良，認(rèn)為實(shí)用上將無機(jī)物質(zhì)粉末配混40重量％以上并通過T模頭方式成型為片材是困難的。
[0033]為了解決該狀態(tài)，發(fā)明`人等首先在機(jī)械方面，確認(rèn)了有效的是用兩個(gè)螺桿施加高剪切應(yīng)力來進(jìn)行混煉。
[0034]進(jìn)一步，已知高配混有無機(jī)物質(zhì)粉末的熱塑性樹脂的混煉熔融物容易發(fā)生局部地聚集，使聚集部分在模具內(nèi)部再分散是必須的，因此認(rèn)為可以在模具內(nèi)部的流路設(shè)置小的障壁。
[0035]即使如上應(yīng)對流動性仍有不充分的情況下，通過使從模具出口排出的熔融物片材與加熱至50°C以上、且在用于原料的樹脂的熔點(diǎn)以下的溫度的輥盡可能快地接觸，在輥上形成片材后，送至輥牽引工序，從而能夠改善。
[0036]為了解決前述的高粘度、流動性不良的狀態(tài)，在原料方面，熱塑性樹脂的選擇也是重要的。但是，將擠出成型得到的片材在接下來的工序中進(jìn)行拉伸時(shí)，在無機(jī)物質(zhì)粉末高配混的原料中，存在利用熱塑性樹脂難以拉伸的情況。
[0037]因此，在拉伸的工序中，首選下述樹脂作為與該無機(jī)物質(zhì)粉末對應(yīng)的拉伸適應(yīng)性樹脂，所述樹脂在拉伸倍率為1.1倍~3.0倍時(shí)，能夠?qū)⑶笆鰺o機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的表觀比重降低為0.55~1.40的范圍內(nèi)。接著，需要僅使用該樹脂改善流動性時(shí)，探索對利用無機(jī)物質(zhì)粉末高配混的混煉熔融物的流動性降低有改善效果的熱塑性物質(zhì)，并選擇該樹脂作為與該無機(jī)物質(zhì)粉末對應(yīng)的混煉適應(yīng)性樹脂。此外，拉伸適應(yīng)性樹脂或者拉伸適應(yīng)性樹脂與混煉適應(yīng)性樹脂組合使用時(shí)，能夠有效且穩(wěn)定地成型為薄膜片材中間體。
[0038]在無機(jī)物質(zhì)粉末高配混的情況下，與無機(jī)物質(zhì)粉末對應(yīng)的拉伸適應(yīng)性樹脂的選擇變得重要。[0039]為了評價(jià)，在該無機(jī)物質(zhì)粉末中將熱塑性樹脂以比較容易混煉的濃度，例如樹脂量為總量的55重量％~65重量％進(jìn)行混煉，用T模頭方式擠出成型機(jī)進(jìn)行片材化，評價(jià)該片材的拉伸性。拉伸性評價(jià)按照J(rèn)ISK7127:1999的方法進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，可以說利用在測定最高伸長率(％)的溫度下測定的伸長率(％)進(jìn)行評價(jià)是適當(dāng)?shù)姆椒?。需要說明的是，該測定中，例如在伸長率(％)為10的情況下，拉伸倍率為1.1倍。
[0040]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，所述成型為無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材中間體的工序包括2個(gè)獨(dú)立的工序:制成由如述無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂和助劑形成的粒料的工序；和將如述粒料用單螺桿或者雙螺桿的T模頭方式擠出成型機(jī)進(jìn)行擠出成型的工序。
[0041]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其為將無機(jī)物質(zhì)粉末、前述熱塑性樹脂、助劑以規(guī)定的配混率進(jìn)行混煉，用擠出成型機(jī)進(jìn)行成型、拉伸，從而加工成包括由表層和/或里層構(gòu)成的表皮層、芯層這3層或者2層的薄膜片材的無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括:
[0042]準(zhǔn)備包含前述表皮層用的前述無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂、助劑的表皮層用原料的工序，
[0043]前述表皮層用的無機(jī)物質(zhì)粉末具有0.5~4 μ m的平均粒徑并且不含有粒徑50 μ m以上的顆粒；
[0044]準(zhǔn)備包含前述芯層用的所述無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂、助劑的芯層用原料的工序，
[0045]前述芯層用的前述無機(jī)物質(zhì)粉末具有4~15 μ m的平均粒徑并且不含有粒徑50 μ m以上的顆粒；
[0046]以下述的規(guī)定的配混率將前述表皮層用原料混煉的工序，
[0047]以下述的規(guī)定的配混率將前述芯層用原料混煉的工序，
[0048]前述表皮層用和前述芯層用的前述無機(jī)物質(zhì)粉末的配混率為60重量％~82重
量％，
[0049]前述表皮層用和前述芯層用的前述熱塑性樹脂的配混率為18重量％~40重量％，
[0050]前述表皮層用和前述芯層用的前述助劑的配混率為0.05重量％~4.0重量％ ；
[0051]將經(jīng)混煉的前述表皮層用原料和經(jīng)混煉的前述芯層用原料的供給量按照前述表皮層的表里兩層分別為10~30份并且前述芯層為40~80份的方式分配，用兩種3層T模頭方式擠出成型機(jī)成型為薄膜片材中間體的工序；和
[0052]對前述薄膜片材中間體進(jìn)行依次拉伸或者同時(shí)雙軸拉伸，調(diào)整為外觀類似紙、不透明、印刷和加工適應(yīng)性優(yōu)異且顧客所期望的表觀比重的工序；
[0053]前述表皮層用和前述芯層用的前述熱塑性樹脂為在前述拉伸時(shí)能夠使縱、橫向的拉伸倍率均為1.1倍~3.0倍、且薄膜片材的表觀比重降低為0.6~0.8的樹脂。
[0054]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其中，在前述成型為無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材中間體的工序中，前述模具為按照使前述經(jīng)混煉的原料的再聚集部分再分散的方式設(shè)計(jì)的模具。
[0055]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，在前述成型為無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材中間體中，使從模具出口排出的熔融物片材與加熱至50°C以上、且在用于原料的前述熱塑性樹脂的熔點(diǎn)以下的溫度的輥盡可能快地接觸，在前述輥上形成片材后，送至輥牽引工序。此情況下，在效率等方面是有效的方案。
[0056]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，對于在前述無機(jī)物質(zhì)粉末中以比較容易混煉的配混比率配混任意的熱塑性樹脂、進(jìn)行混煉和成型得到的薄膜片材中間體，在得到最大伸長率(％)的溫度下，按照J(rèn)IS K7127:1999的方法進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，由伸長率(％)的數(shù)值推定能夠拉伸的拉伸倍率，只要是期待的數(shù)值就選擇前述熱塑性樹脂作為對前述無機(jī)物質(zhì)粉末的拉伸適應(yīng)性樹脂，前述熱塑性樹脂單獨(dú)使用時(shí)需要進(jìn)一步改良混煉熔融物的流動性的情況下，通過將相對于配混的熱塑性樹脂的總量，以O(shè)~50重量％的范圍組合使用對無機(jī)物質(zhì)粉末高配混導(dǎo)致的混煉熔融物的流動性下降有改善效果的熱塑性樹脂，從而有效且穩(wěn)定地成型為薄膜片材。
[0057]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，對于前述拉伸倍率，縱向、橫向的拉伸倍率均為1.1倍~2.5倍。此時(shí)，從調(diào)整表觀比重的觀點(diǎn)來看，期望處于1.1倍~2.5倍的范圍內(nèi)。
[0058]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其中，前述所期望的表觀比重處于0.55~1.25的范圍內(nèi)。由于用縱向拉伸和/或橫向拉伸來進(jìn)行精密的表觀比重調(diào)整，所以尤其是在制作要求精細(xì)調(diào)整的、表觀比重處于上述范圍內(nèi)的產(chǎn)品的情況下發(fā)揮效果。
[0059]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，前述熱塑性樹脂為選自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯組成的組中的一種以上的樹脂。
[0060]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，前述熱塑性`樹脂為聚乙烯樹脂，前述聚乙烯樹脂的60重量％以上為具有0.02~1.2g/10分鐘的熔體質(zhì)量流動速率的高密度聚乙烯樹脂。
[0061]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，前述熱塑性樹脂包含高密度聚乙烯樹脂，前述高密度聚乙烯樹脂的50重量％~100重量％具有0.02~0.5g/10分鐘的熔體質(zhì)量流動速率，前述高密度聚乙烯樹脂的其余部分具有0.5~1.2g/10分鐘的熔體質(zhì)量流動速率。
[0062]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，前述無機(jī)物質(zhì)粉末為選自由碳酸鈣、粘土、二氧化硅、氧化鈦、滑石、高嶺土、氫氧化鋁組成的組中的一種以上的無機(jī)物質(zhì)粉末。
[0063]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，為了提高前述無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的平滑度，進(jìn)行壓延處理。
[0064]用于解決本發(fā)明的課題的其它方案為一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，在前述進(jìn)行調(diào)整的工序中，由前述拉伸后需要的表觀比重(D)和縱橫比(R)按照下式求出拉伸倍率，
[0065]X2=WX IO^V (DXZXRXT)
[0066]X=RXY[0067]式中，D為生產(chǎn)計(jì)劃規(guī)定的產(chǎn)品的表觀比重，
[0068]R為生產(chǎn)計(jì)劃規(guī)定的縱橫比(縱向與橫向的拉伸倍率之比)，
[0069]W為施加縱向拉伸前的薄膜片材的每I平方米的重量(g/m2)，
[0070]X為縱向的拉伸倍率，
[0071]Y為橫向的拉伸倍率，
[0072]Z為基于縱向拉伸的片材的橫向的長度的收縮倍率或者伸長倍率，且能夠以本裝置的操作經(jīng)驗(yàn)容易地推定。
[0073]發(fā)明的效果
[0074]根據(jù)本發(fā)明的制造方法，通過將無機(jī)物質(zhì)粉末高配混，能夠按照顧客所需要的類似紙的幾個(gè)水平的表觀比重制成印刷適應(yīng)性和加工適應(yīng)性(以及作業(yè)性、品質(zhì))均優(yōu)異、白色度和不透明度高、表面狀態(tài)良好且厚度不均勻小的薄膜片材，具體而言，可以制成在印刷時(shí)不對橡皮布的損傷產(chǎn)生不良影響等在印刷和加工領(lǐng)域能夠有效作業(yè)、能夠制造高品質(zhì)的印刷物和加工產(chǎn)品的薄膜片材，其結(jié)果，可以期待產(chǎn)業(yè)和社會中該產(chǎn)品的需求高、不使用木頭和水的以少量能量即可制造的對環(huán)境友好的無機(jī)物質(zhì)高配混的片材得到普及。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0075]圖1表示本發(fā)明的制造方法的工序的概述。
[0076]圖2表示本發(fā)明其它制造方法的工序的概述。
[0077]圖3表示本發(fā)明其它制造方法的工序的概述。
【具體實(shí)施方式】
[0078]本發(fā)明要解決的課題為防止夾雜物的產(chǎn)生，制成厚度均勻的片材，控制產(chǎn)品表觀比重以及使用通用樹脂，利用生產(chǎn)率的提高抑制制造成本。
[0079]上述的課題之中，關(guān)于厚度的均勻性、生產(chǎn)率的提高，T模頭方式的擠出成型機(jī)被認(rèn)為是最適宜的，采用該方式。
[0080]但是，利用T模頭方式擠出成型機(jī)在工業(yè)上實(shí)施的無機(jī)物質(zhì)粉末的配混率多為
40%左右。
[0081]因此，發(fā)明人等使用以聚乙烯樹脂20份/碳酸鈣80份的比率制作的市售的母料用的混合物，用吹脹方式和T模頭方式的普通的擠出成型機(jī)分別實(shí)施了成型試驗(yàn)。添加高密度聚乙烯樹脂緩緩降低碳酸鈣的配混率進(jìn)行試驗(yàn)，在高密度聚乙烯樹脂為70重量％左右時(shí)，以吹脹方式可以大致制成薄膜片材，但T模頭方式的擠出成型機(jī)不能制成薄膜片材。
[0082]出于本發(fā)明的目的，以白色度以及不透明度高的薄膜片材的制造為前提，無機(jī)物質(zhì)粉末高配混的條件是必須的。但是，將無機(jī)物質(zhì)粉末和熱塑性樹脂的混合原料在T模頭方式擠出成型機(jī)中進(jìn)行擠出成型時(shí)，在無機(jī)物質(zhì)粉末的濃度超過60重量％時(shí)，隨著濃度上升，熔融時(shí)粘度異常上升。
[0083]發(fā)明人等進(jìn)行了在熱塑性樹脂中高配混60%以上的無機(jī)物質(zhì)粉末用T模頭方式擠出成型機(jī)制作薄膜片材的研究，為了解決本發(fā)明的課題發(fā)現(xiàn)了如下的制造法。
[0084]將無機(jī)物質(zhì)粉末和熱塑性樹脂的混合原料混煉，用T模頭方式擠出成型機(jī)進(jìn)行擠出成型，成型為無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材中間體。此時(shí)，[0085]作為第一操作，將熱塑性樹脂和無機(jī)物質(zhì)粉末混合，在熱塑性樹脂的熔點(diǎn)以上的溫度下作用特別大的剪切應(yīng)力來進(jìn)行混煉，使無機(jī)物質(zhì)粉末與熱塑性樹脂均勻地分散。此時(shí)，為了作用大的剪切應(yīng)力，應(yīng)使用兩個(gè)螺桿的混煉裝置。
[0086]接著，作為第二操作，一邊維持被均勻分散的狀態(tài)，一邊從模具出口擠出并成型為薄膜片材，在高配混有無機(jī)物質(zhì)粉末的混合原料的情況下，在擠出成型機(jī)的螺桿部排出的熔融狀態(tài)的混合原料存在聚集的傾向，所以需要在模具內(nèi)混合原料流的一部分設(shè)置障壁等使其再分散而均勻化。
[0087]作為對模具內(nèi)的混合原料流施加外力的手段，也可以包含下述手段:操作用于200~250 μ m以上的厚度的片材的擠出成型的扼流桿(choke bar),使從唇部擠出的片材均勻。以上的處置根據(jù)再分散化所需的外力的大小，通過研究設(shè)計(jì)，能夠進(jìn)一步發(fā)揮充分的效果。
[0088]另外，從模具出口(唇部)擠出的熔融薄膜片材在接近熱塑性樹脂的熔點(diǎn)時(shí)非常容易斷裂，因此根據(jù)情況，需要盡可能快地使其與冷卻輥接觸等來進(jìn)行冷卻，一邊使其直接圍繞于該輥一邊進(jìn)行成型。出于這一目的，冷卻輥能夠在上下方向移動等適合于擠出成型機(jī)的設(shè)備方面的變更也是必要的。
[0089]以上，從機(jī)械方面對混煉和擠出成型確定了必要條件，作為結(jié)論，發(fā)明人等認(rèn)為為了混煉無機(jī)物質(zhì)高配混的原料，能夠由兩個(gè)螺桿作用強(qiáng)力的剪斷力的雙螺桿混煉機(jī)的使用是不可或缺的。
[0090]進(jìn)而，由于無機(jī)物質(zhì)高配混的原料即使在熔融時(shí)也容易有再聚集的特點(diǎn)，所以認(rèn)為使用連續(xù)地進(jìn)行混煉和擠出成型的T模頭方式的雙螺桿擠出成型機(jī)的直接法是適宜的。
[0091]綜上，得出如下結(jié)論:在無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造中，采用下述制造方法:將無機(jī)物質(zhì)粉末以60重量％~ 82重量％、熱塑性樹脂以18重量％~40重量％、助劑以0.05重量％~4.0重量％的配混率在裝備了兩個(gè)螺桿的裝置中進(jìn)行混煉，用T模頭方式的擠出成型機(jī)進(jìn)行擠出成型，成型為薄膜片材中間體，作為設(shè)備，連續(xù)進(jìn)行混煉和擠出成型的雙螺桿擠出成型機(jī)是理想的。
[0092]此處，使用無機(jī)物質(zhì)粉末高配混的原料且將成型片材拉伸制成產(chǎn)品的情況下，使用的熱塑性樹脂的選擇非常重要。
[0093]關(guān)于熱塑性樹脂，發(fā)明人等發(fā)現(xiàn):為了使拉伸后的片材結(jié)構(gòu)盡量均勻，容易拉伸，結(jié)果與片材的厚度相比，片材的表觀比重顯著減少的樹脂是適宜的。
[0094]以上述觀點(diǎn)進(jìn)行討論，結(jié)果作為熱塑性樹脂，必須使用在以拉伸倍率1.1倍~3.0倍進(jìn)行拉伸時(shí)，能夠?qū)o機(jī)物質(zhì)粉末高配混片材的表觀比重降低到0.55~1.40的熱塑性樹脂。
[0095]在討論該條件的過程中，可知高配混有無機(jī)物質(zhì)粉末的原料中，拉伸變得困難，但易于拉伸的熱塑性樹脂和在降低混煉熔融物的粘度方向上起作用的熱塑性樹脂未必一致。
[0096]作為熱塑性樹脂的選擇的方法，將在拉伸倍率1.1倍~3.0倍下能夠?qū)⑶笆鰺o機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的表觀比重降低至0.55~1.40的范圍的樹脂首選作為與該無機(jī)物質(zhì)粉末對應(yīng)的拉伸適應(yīng)性樹脂。接著，在僅使用該樹脂而前述混合原料的熔融混煉物的流動性不良時(shí)，探索對由無機(jī)物質(zhì)粉末高配混導(dǎo)致的流動性降低有改善效果的熱塑性物質(zhì)，并選擇該樹脂作為與該無機(jī)物質(zhì)粉末對應(yīng)的混煉適應(yīng)性樹脂。確定僅使用拉伸適應(yīng)性樹脂，或者在拉伸適應(yīng)性樹脂中組合使用相對于熱塑性樹脂的總量為O~50重量％的范圍的混煉適應(yīng)性樹脂。
[0097]在探索拉伸適應(yīng)性樹脂中，如前所述，將候選的熱塑性樹脂以與無機(jī)物質(zhì)粉末比較容易混煉的配混比率進(jìn)行配混、混煉和擠出成型，對于所得的片材，在可以得到最大伸長率(％)的溫度下，按照J(rèn)is K7127:1999的方法進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，選擇伸長率(％)為15以上、期望為50~(根據(jù)測定機(jī)器的能力)不能測定的樹脂作為與該無機(jī)物質(zhì)粉末對應(yīng)的拉伸適應(yīng)性樹脂。
[0098]對將無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂、助劑以規(guī)定的配混率進(jìn)行混煉、擠出成型而得的無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材中間體，進(jìn)行縱向拉伸或者橫拉伸，或者進(jìn)行依次或同時(shí)雙軸拉伸，調(diào)整為外觀類似紙、白、不透明、印刷和加工適應(yīng)性優(yōu)異且顧客所期望的表觀比重。此處，在拉伸后的縱向和橫向的拉伸倍率均為1.1倍~3.0倍、且薄膜片材的表觀比重處于
0.55~1.40的范圍內(nèi)調(diào)整形成所期望的表觀比重的條件。
[0099]前述成型為無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材中間體的工序也可以為包括下述工序的2個(gè)獨(dú)立的工序的組合:僅實(shí)施混煉的工序而制成由無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂和助劑形成的粒料的工序；和將前述粒料用T模頭方式的擠出成型機(jī)擠出成型的工序。
[0100]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其為將無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂、助劑以規(guī)定的配混率進(jìn)行混煉，用擠出成型機(jī)進(jìn)行成型、拉伸，從而制成包括由表層和里層構(gòu)成的表皮層、以及中心的芯層這3層或2層的薄膜片材的無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，前述表皮層用的無機(jī)物質(zhì)粉末具有0.5~4 μ m的平均粒徑且不含有粒徑50 μ m以上的顆粒，前述芯層用的前述無機(jī)物質(zhì)粉末具有4~15 μ m的平均粒徑且不含有粒徑50 μ m以上的顆粒；所述制造方法包括:以下述的規(guī)定的配混率將前述表皮層用原料混煉的工序；以下述的規(guī)定的配混率將前述芯層用原料混煉的工序；前述表皮層用和前述芯層用的前述無機(jī)物質(zhì)粉末的配混率為60重量％~82重量％，前述表皮層用和前述芯層用的前述熱塑性樹脂的配混率為18重量％~40重量％，前述表皮層用和前述芯層用的前述助劑的配混率為0`.05重量％~4.0重量％ ;將經(jīng)混煉的前述表皮層用原料和經(jīng)混煉的前述芯層用原料的供給量按照前述表皮層的表里的層分別為10~30份且前述芯層為40~80份的方式分配，用兩種3層T模頭方式擠出成型機(jī)形成薄膜片材中間體的工序；和對前述薄膜片材中間體進(jìn)行依次拉伸或者同時(shí)雙軸拉伸，調(diào)整為外觀類似紙、不透明、印刷和加工適應(yīng)性優(yōu)異且顧客所期望的表觀比重的工序，此處，前述表皮層用和前述芯層用的前述熱塑性樹脂為在前述拉伸時(shí)能夠使縱向、橫向的拉伸倍率均為1.1倍~3.0倍、且將薄膜片材的表觀比重降低為0.6~0.8的樹脂。
[0101]前述方法通過改變表里的層和中層各個(gè)層的無機(jī)物質(zhì)粉末的粒徑，可以進(jìn)一步提高本發(fā)明的效果。
[0102]本發(fā)明的制造方法中，在單一層的薄膜片材的情況下，對于無機(jī)物質(zhì)粉末，為了提高片材表面的平滑性且防止從片材上脫落較大顆粒無機(jī)物質(zhì)粉末，使用平均粒徑為15 μ m以下的無機(jī)物質(zhì)粉末。其理由為，除表面性以外，在用于調(diào)整粒徑而使用的分級工序中，平均粒徑越大最大粒徑越大。
[0103]另一方面，顆粒過細(xì)時(shí)，由于在與熱塑性樹脂混煉時(shí)粘度顯著上升，所以將平均粒徑設(shè)為0.5μπι以上。[0104]另外，在制造包括由表層和里層形成的表皮層以及芯層的無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材時(shí)，對于無機(jī)物質(zhì)粉末，為了提高片材表面的白色度和平滑性，表層和里層的表皮層中使用白色度高、粒徑小的粉末。將表皮層中使用的無機(jī)物質(zhì)粉末的平均粒徑設(shè)為4μπι以下，由于顆粒過細(xì)時(shí)，在與熱塑性樹脂混煉時(shí)粘度顯著上升，所以將平均粒徑設(shè)為0.5μπι以上。
[0105]中層即芯層中包含的無機(jī)物質(zhì)粉末顆粒的平均粒徑從成本的方面來看期望為較大者，所以與為單一層的情況相比稍大，為4~15 μ m。
[0106]需要說明的是，本發(fā)明中無機(jī)物質(zhì)粉末的粒徑用由激光衍射式粒度分布測定裝置測定的數(shù)值來表示，平均粒徑用由累積％的分布曲線得到的50%粒徑(d50)來表示。另外，粒徑的估算值在為同一物質(zhì)、產(chǎn)地接近的情況下，也能夠根據(jù)空氣透過法等其它的測定值使用值得信賴的換算數(shù)據(jù)算出換算值，本說明書中，作為粒徑，使用由累積％的分布曲線得到的50%粒徑和換算值。
[0107]作為本發(fā)明的制造方中所有的無機(jī)物質(zhì)粉末的大小，都存在混有比特定的粒徑大的大直徑顆粒的問題。
[0108]本發(fā)明的薄膜片材的表面粗糙度的目標(biāo)認(rèn)為是由木材紙漿制造的優(yōu)質(zhì)紙的表面粗糙度為上限。優(yōu)質(zhì)紙的表面粗糙度的平均值為8~13 μ m、最大值為20 μ m左右(門屋卓、角祐一郎、吉野勇著、(有)中外產(chǎn)業(yè)調(diào)查會出版、“新/紙的科學(xué)”P400~401 (1989)(門屋卓、角祐一郎、吉野勇著、(有)中外産業(yè)調(diào)查會発行、“新?紙O科學(xué)”P400~401 (1989))。若接近片材表面的無機(jī)物質(zhì)粉末也以相當(dāng)于顆粒的粒徑的1/2的部分嵌入片材內(nèi)的方式進(jìn)行計(jì)算，則需要從原料中除去粒徑為50 μ m以上、理想為45 μ m以上的顆粒。
[0109]如前所述，利用現(xiàn)有技術(shù)制造的薄膜片材存在相當(dāng)量的夾雜物，將作為其原料提供的碳酸?丐粉末的樣品用Microtrac粒度分析計(jì)(日機(jī)裝株式會社制造)分析的結(jié)果如下。中心粒徑(D50%):8.42 μ m，粒徑50 μ m以上的顆粒:0.26%，粒徑45 μ m以上的顆粒:0.34%。另一方面，發(fā)明人等對作為不擔(dān)`心夾雜物的原料處理的碳酸鈣粉末(有恒礦業(yè)株式會社制造的Microcal # 150)用Microtrac粒度分析計(jì)測定的結(jié)果如下。中心粒徑(D50%)5.4 μ m、粒徑40 μ m以上的顆粒:0%。根據(jù)上述的數(shù)值也可以說關(guān)于粒徑大小的限定是妥當(dāng)?shù)摹?br> [0110]由本發(fā)明的發(fā)明人確認(rèn)了無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的現(xiàn)有商品中包含50 μ m以上的大直徑的顆粒，所以損傷印刷機(jī)的橡皮布，因此原料的無機(jī)物質(zhì)粉末不包含粒徑為50 μ m以上的顆粒，若考慮到上述的解析，則優(yōu)選不包含粒徑為45 μ m以上的顆粒為必要條件。
[0111]本發(fā)明的無機(jī)物質(zhì)粉末的配混率從發(fā)揮配混的片材的特性的觀點(diǎn)來看，必須為60重量％以上，但從與熱塑性樹脂混煉時(shí)的粘度上升方面來看，82重量％為限度。
[0112]作為本發(fā)明的無機(jī)物質(zhì)粉末，可以使用碳酸鈣、氧化鈦、二氧化硅、粘土、滑石、高嶺土、氫氧化鋁等粉末。
[0113]無機(jī)物質(zhì)粉末對吸油性沒有特殊的要求，在選擇時(shí)不需要在吸油性的方面進(jìn)行限定。
[0114]作為本發(fā)明中的熱塑性樹脂，除聚乙烯以外，還可以使用聚丙烯、聚苯乙烯、聚對
苯二甲酸乙二醇酯等，以及再生樹脂等。
[0115]作為最符合該條件的熱塑性樹脂，為聚乙烯樹脂，其中，從無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的強(qiáng)度的觀點(diǎn)來看，高密度聚乙烯樹脂是適宜的。
[0116]在無機(jī)物質(zhì)粉末的配混率為60重量％的情況下，熱塑性樹脂的配混率為40重量％，在無機(jī)物質(zhì)粉末的配混率為82重量％的情況下，熱塑性樹脂的配混率為18重量％。
[0117]作為助劑，也可以配混潤滑劑、流動性改良劑、分散劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、穩(wěn)定劑等。
[0118]助劑的配混率以熱塑性樹脂和碳酸鈣的合計(jì)量:100重量％為基準(zhǔn)，為0.05重
量％~4.0重量％、優(yōu)選為0.1重量％~3.0重量％。
[0119]將熱塑性樹脂、無機(jī)物質(zhì)粉末和助劑混煉，成型為片材。
[0120]用T模頭方式擠出成型機(jī)成型的薄膜片材中間體通過利用多個(gè)輥的圓周速度差的縱向拉伸裝置和片材端部固定式的拉幅機(jī)來拉伸。具體而言，連續(xù)地利用兩者進(jìn)行依次拉伸，或者分別單獨(dú)使用，或者同時(shí)用雙軸拉伸裝置進(jìn)行雙軸拉伸制成薄膜片材。
[0121]拉伸倍率在縱向、橫向上均為1.1倍~3.0倍，處理溫度優(yōu)選為使用的樹脂的熔點(diǎn)以下，為了準(zhǔn)確起見，利用前述的JIS K7127:1999的方法等，對于對象薄膜片材推定得到最大伸長率(％)的溫度。
[0122]必要的拉伸倍率也能夠通過計(jì)算算出。對于用T模頭方式擠出成型機(jī)成型的片材，測定施加縱向拉伸前的薄膜片材的每I平方米的重量(也稱作單位面積重量)W (g/m2)，使用生產(chǎn)計(jì)劃規(guī)定的產(chǎn)品的表觀比重D和縱橫比(縱向與橫向的拉伸倍率之比)R、和橫向拉伸后的產(chǎn)品的厚度的目標(biāo)值T (cm) ，通過下式確定拉伸倍率(縱向X倍、橫向Y倍)，進(jìn)行拉伸。
[0123]X2=WX IO^V (DXZXRXT)
[0124]X=RY
[0125]式中，D:生產(chǎn)計(jì)劃規(guī)定的產(chǎn)品的表觀比重
[0126]R:生產(chǎn)計(jì)劃規(guī)定的縱橫比(縱向與橫向的拉伸倍率之比)
[0127]W:施加縱向拉伸前的薄膜片材的每I平方米的重量(g)
[0128]X:縱向的拉伸倍率
[0129]Y:橫向的拉伸倍率
[0130]Z:基于縱向拉伸的片材的橫向的長度的收縮倍率或者伸長倍率，能夠以本裝置的操作經(jīng)驗(yàn)容易地推定。
[0131]拉伸在比原料樹脂的熔點(diǎn)低30°C~40°C的溫度下進(jìn)行時(shí)，容易產(chǎn)生空隙。在使用高密度聚乙烯樹脂的情況下，拉伸溫度優(yōu)選為95°C~105°C。
[0132]拉伸后，將拉伸得到的無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材通過壓延進(jìn)行處理也能夠提高薄膜片材表面的平滑性。
[0133]實(shí)施例
[0134]實(shí)施例1
[0135]準(zhǔn)備各原料即高密度聚乙烯樹脂(H1-ZEX550BR、熔體質(zhì)量流動速率=0.27g/10分鐘、Prime Polymer C0., Ltd.制造)、平均粒徑(d50)為1.6 μ m (換算值)且不含有粒徑50 μ m 以上的顆粒的碳酸鈣(softone2200、SHIRAISHI CALCIUM KAISHA, LTD 制造)和硬脂酸鈣(日油株式會社制造)(工序:Sl_a)。
[0136]上述的各原料中，以高密度聚乙烯樹脂為20重量％、碳酸鈣為80重量％、硬脂酸鈣為I重量％ (以高密度聚乙烯樹脂和碳酸鈣的合計(jì)量:100重量％為基準(zhǔn))來配混，使用小型同方向旋轉(zhuǎn)雙螺桿混煉機(jī)(螺桿直徑=25mm, L/D=41、Parker Corporation制造),在螺桿轉(zhuǎn)速500rpm、于200°C下進(jìn)行混煉，制成混合粒料(混合物)A (工序:S2_a)。
[0137]準(zhǔn)備各原料即高密度聚乙烯樹脂(H1-ZEX550BR、熔體質(zhì)量流動速率=0.27g/10分鐘、Prime Polymer C0., Ltd.制造)和平均粒徑(d50)為5.4 μ m且不含有粒徑50 μ m以上的顆粒的碳酸鈣(MiCiX)Cal # 150、有恒礦業(yè)制造)和作為助劑的硬脂酸鈣(日油株式會社制造)(工序:Sl-b)。
[0138]上述的各原料中，以高密度聚乙烯樹脂為20重量％、碳酸鈣為80重量％、硬脂酸鈣為I重量％ (以高密度聚乙烯樹脂和碳酸鈣的合計(jì)量:100重量％為基準(zhǔn))來配混，與上述同樣地混煉，制成混合粒料(混合物)B (工序:S2-b )。
[0139]將混合粒料A用作表皮層、混合粒料B用作芯層，用小型T模頭方式兩種3層擠出成型機(jī)(擠出成型機(jī):芯層螺桿直徑=30_、L/D=38、表皮層螺桿直徑=25_、L/D=25、模具:裝備有扼流桿、出口寬度=300mm、唇部開口寬度=500 μ m、創(chuàng)研制造)進(jìn)行成型，得到薄膜片材中間體(工序:S3)。
[0140]將成型得到的薄膜片材中間體的試樣用雙軸同時(shí)拉伸試驗(yàn)裝置(株式會社東洋精機(jī)制作所制造(型號EX10B1，中心拉伸方式)在96°C下預(yù)熱5分鐘，于拉伸速度在縱向、橫向均為50mm/分鐘的條件下進(jìn)行拉伸(工序:S4)。其結(jié)果，縱向、橫向分別拉伸至2.5倍的薄膜片材的試樣的表觀比重變?yōu)?.6，拉伸后的薄膜片材的試樣的不透明度也上升，外觀類似于一般紙質(zhì)以及由木材紙漿制備的紙。
[0141]需要說明的是，上述的工序:S3中，樹脂壓力變高，不易進(jìn)行片材化，但通過將高密度聚乙烯樹脂(H1-ZEX7000F、熔體質(zhì)量流動速率0.04g/10分鐘、Prime PolymerC0.，Ltd.制造)干混，將碳酸鈣配混量設(shè)為在芯層為73%、在表皮層為70%，由此容易得到薄膜片材中間體。
`[0142]實(shí)施例2
[0143]準(zhǔn)備各原料即高密度聚乙烯樹脂(H1-ZEX550BR、熔體質(zhì)量流動速率=0.27g/10分鐘、Prime Polymer C0., Ltd.制造)、平均粒徑(d50)為5.4 μ m且不包含粒徑18.5 μ m以上的顆粒的碳酸鈣(MiCiX)Cal # 150、有恒礦業(yè)株式會社制造)和硬脂酸鈣(日油株式會社制造)。
[0144]上述的各原料中，以高密度聚乙烯樹脂為28重量％、碳酸鈣為72重量％、硬脂酸鈣為I重量％ (以高密度聚乙烯樹脂和碳酸鈣的合計(jì)量:100重量％為基準(zhǔn))來配混，投入小型同方向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿擠出成型機(jī)(螺桿直徑=25_、L/D=30、模具的出口寬度=150_、株式會社東洋精機(jī)制作所制造)，在溫度:混煉部220°C~20(TC、模具部180°C、螺桿轉(zhuǎn)速:24rpm、轉(zhuǎn)矩:200N?m左右、唇部的開口寬度:0.4mm的條件下實(shí)施混煉和擠出成型。此時(shí)，通過將從模具的唇部排出的熔融物的片材轉(zhuǎn)移至接近于距離唇部IOmm以內(nèi)的冷卻輥(溫度設(shè)定為65°C )，一邊使其與該輥接觸并圍繞于該輥一邊片材化后，轉(zhuǎn)移到下一個(gè)輥，從而能夠進(jìn)行薄膜片材中間體的片材化。擠出量為約1.4kg/小時(shí)，成型得到的薄膜片材中間體的厚度為120 μ m。
[0145]此處為了觀測使用的聚乙烯樹脂的拉伸適應(yīng)性，對上述的薄膜片材中間體，用JISK7127的方法，在95°C下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測定伸長率(％)，結(jié)果為360%以上，判斷上述的高密度聚乙烯樹脂為拉伸適應(yīng)性樹脂。
[0146]因此，將成型得到的薄膜片材中間體的試樣用雙軸拉伸試驗(yàn)裝置(株式會社東洋精機(jī)制作所制造、型號EX10B1、中心拉伸方式)在97°C下預(yù)熱5分鐘，在拉伸速度50mm/分鐘的條件下進(jìn)行拉伸。其結(jié)果，得到縱向、橫向分別拉伸至2.1倍的薄膜片材的試樣，其表觀比重為0.65。
[0147]拉伸前后的薄膜片材的白色度(根據(jù)JIS P8148的方法)在拉伸前為38%、拉伸后為86%，不透明度(根據(jù)JIS P8149的方法)在拉伸前為95.9%、拉伸后為100.0%，通過拉伸，白色度和不透明度均上升，外觀類似于一般紙質(zhì)以及由木材紙漿制備的紙。
[0148]實(shí)施例3
[0149]準(zhǔn)備各原料即高密度聚乙烯樹脂(NOVATEC HD HY430、熔體質(zhì)量流動速率=0.8g/10分鐘、日本聚乙烯株式會社制造)、平均粒徑(d50)為4.3μπι且不含有粒徑20.2μπι以上的顆粒的碳酸鈣(MiCiX)Cal # 150、有恒礦業(yè)株式會社制造)和硬脂酸鎂(日油株式會社制造)。
[0150]上述的各原料中，以高密度聚乙烯樹脂為20重量％、碳酸鈣為80重量％、硬脂酸鎂為I重量％ (以聚乙烯樹脂和碳酸鈣的合計(jì)量:100重量％為基準(zhǔn))來配混，投入實(shí)施例1中使用的小型同方向旋轉(zhuǎn)雙螺桿混煉機(jī)(Parker Corporation制造),在溫度:將僅入口附近設(shè)為190°C以外、直至送至模具為200°C、螺桿轉(zhuǎn)速:500rpm、供給量:7kg/小時(shí)的條件下進(jìn)行混煉?；鞜挄r(shí)的轉(zhuǎn)矩為26~3lN?m，能夠大概穩(wěn)定地進(jìn)行粒料化。
[0151]將上述得到的聚乙烯樹脂和碳酸鈣的混合粒料投入單螺桿擠出成型機(jī)(擠出成型機(jī):螺桿直徑=20mm、L/D=25 、模具:裝備有扼流桿、出口寬度:150mm、株式會社東洋精機(jī)制作所制造)，在溫度:從粒料投入部170°C緩緩降低溫度、在模具部設(shè)定為160°C、螺桿轉(zhuǎn)速:IOrpm、唇部的開口寬度:0.2mm的條件下實(shí)施混煉和擠出成型。裝置負(fù)荷穩(wěn)定，除調(diào)整模具中的唇部的間隙以外，還通過設(shè)置于模具的控制閥使熔融物的分散均勻化，從模具排出的熔融物的片材在與實(shí)施例2在同樣的條件下片材化。
[0152]成型片材的厚度為190 μ m，片材狀態(tài)良好，按照J(rèn)IS K7127的方法在95°C下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測定伸長率(％)，結(jié)果為52%，相當(dāng)于1.5倍左右的拉伸倍率。
[0153]實(shí)施例4
[0154]準(zhǔn)備各原料即將熔體質(zhì)量流動速率為0.27g/10分鐘的高密度聚乙烯樹脂(H1-ZEX550BR、Prime Polymer C0.，Ltd.制造)和熔體質(zhì)量流動速率為0.8g/10分鐘的高密度聚乙烯樹脂(NOVATEC HD HY430、日本聚乙烯株式會社制造)以50:50的比率進(jìn)行混合而成的樹脂、平均粒徑(d50)為8μπι (換算值)且不含有粒徑45 μ m以上的顆粒的碳酸鈣(BF100、BIH0KUFUNKA K0GY0 C0., LTD.制造)和硬脂酸鎂(日油株式會社制造)。
[0155]上述的各原料中，以高密度聚乙烯樹脂為27重量％、碳酸鈣為73重量％ (對于成型片材，按照利用JIS P8251-525°C燃燒法-的測定進(jìn)行確認(rèn))、硬脂酸鎂為I重量％ (以高密度聚乙烯樹脂和碳酸鈣的合計(jì)量:100重量％為基準(zhǔn))來配混，投入同方向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿擠出成型機(jī)(螺桿直徑:57mm、L/D:44、模具:裝備有扼流桿、出口寬度800mm、日立造船株式會社制造、HTM型)，在溫度:混煉部220°C~200°C、模具部190°C、螺桿轉(zhuǎn)速:270rpm、唇部的開口寬度:0.6mm的條件下實(shí)施混煉和擠出成型。其結(jié)果,能夠制成厚度350 μ m的薄膜片材中間體。[0156]為了研究成型得到的片材的拉伸性，利用JISK7127的方法在95°C下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測定伸長率(％)，結(jié)果為170%，判斷能夠充分地拉伸。
[0157]將上述那樣成型得到的薄膜片材中間體的試樣用雙螺桿拉伸試驗(yàn)裝置(株式會社東洋精機(jī)制作所制造)在96°C下預(yù)熱3分鐘,在拉伸速度縱向、橫向均為50mm/分鐘的條件下進(jìn)行拉伸?？v向、橫向分別拉伸至1.6倍的薄膜片材的試樣的表觀比重為0.82，拉伸前后的薄膜片材的白色度(根據(jù)JISP8148的方法)在拉伸前為54%、拉伸后為78%，不透明度(根據(jù)JIS P8149的方法)在拉伸前為97%、拉伸后為100%，通過拉伸，白色度和不透明度均上升，外觀類似于一般紙質(zhì)以及由木材紙漿制備的紙。
[0158]實(shí)施例5
[0159]準(zhǔn)備各原料即高密度聚乙烯樹脂(H1-ZEX550BR、熔體質(zhì)量流動速率=0.27g/10分鐘、Prime Polymer C0., Ltd.制造)、平均粒徑(d50)為8 μ m (換算值)且不含有粒徑45 μ m以上的顆粒的碳酸鈣(BF100，BIHOKU FUNKA KOGYO C0., LTD.制造)和硬脂酸鎂(日油株式會社制造)。
[0160]上述的各原料中，以高密度聚乙烯樹脂為37重量％、碳酸鈣為63重量％ (對于成型片材，按照利用Jis P8251-525°c燃燒法-的測定進(jìn)行確認(rèn))、硬脂酸鎂為I重量％ (以高密度聚乙烯樹脂和碳酸鈣的合計(jì)量:100重量％為基準(zhǔn))來配混，投入與實(shí)施例4的情況同樣的同方向旋轉(zhuǎn)式擠出成型機(jī)(日立造船株式會社制造)，在溫度:混煉部220°C~200°C、模具部180°C、螺桿轉(zhuǎn)速:150rpm、唇部的開口:0.6mm的條件下實(shí)施混煉和擠出成型。其結(jié)果，能夠制成厚度270 μ m、表觀比重1.52的薄膜片材中間體。
[0161]為了研究成型得到的片材的拉伸性，利用JISK7127的方法在95°C下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測定伸長率(％)，結(jié)果為360%以上，判斷能夠充分地拉伸。
[0162]因此，將成型得到的`薄膜片材中間體的試樣使用與實(shí)施例4的情況相同的雙螺桿拉伸試驗(yàn)裝置(株式會社東洋精機(jī)制作所制造)在96°C下預(yù)熱3分鐘,在拉伸速度縱向、橫向均為50mm/分鐘的條件下進(jìn)行拉伸。其結(jié)果，縱向、橫向分別拉伸至1.8倍的薄膜片材的試樣的表觀比重為0.77，拉伸前后的薄膜片材的白色度(根據(jù)JIS P8148的方法)在拉伸前為50%、拉伸后為86%，不透明度(根據(jù)JIS P8149的方法)在拉伸前為97%、拉伸后為100%，通過拉伸，白色度和不透明度均上升，外觀類似于一般紙質(zhì)以及由木材紙漿制備的紙。
[0163]實(shí)施例6
[0164]對于實(shí)施例5中成型得到的薄膜片材中間體的試樣(片材的厚度270 μ m),實(shí)施利用輥的圓周速度差的縱向拉伸和利用片材端部固定式拉幅機(jī)的橫向拉伸，研究縱向拉伸的效果和接著縱向拉伸而進(jìn)行橫向拉伸的依次拉伸的效果。
[0165]對于縱向拉伸，使用縱向拉伸裝置(有效寬度:max.300mm、方式:棍式/非接觸式、ICHIKIN C0., Ltd.制造)，將前述試樣的卷取(寬300mm)設(shè)為入口速度0.7m/分鐘，在拉伸部的溫度95 °C下進(jìn)行拉伸。
[0166]對于橫向拉伸，使用橫拉伸裝置(卡盤寬度:入口 80~max.600mm、出口 300~max.1200mm、方式:夾具式、ICHIKIN C0.，Ltd.制造)，將進(jìn)行了縱向拉伸的試樣(卷取)在95 °C下拉伸。
[0167]縱向拉伸和依次拉伸的效果如下。
[0168]激1[0169]?
[0170]柃伸的效果
[0171]:
【權(quán)利要求】
1.一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其為將無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂、助劑以規(guī)定的配混率混煉、成型、拉伸，從而加工成薄膜片材的無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括: 準(zhǔn)備所述無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂、助劑的工序，此處，所述無機(jī)物質(zhì)粉末具有0.5~15 μ m的平均粒徑并且不含有粒徑50 μ m以上的顆粒； 作為原料，將所述無機(jī)物質(zhì)粉末以60重量％~82重量％、所述熱塑性樹脂以18重量％~40重量％、助劑以0.05重量％~4.0重量％的配混率投入裝備了兩個(gè)螺桿的擠出成型機(jī)，從而對所述原料作用高剪切應(yīng)力來進(jìn)行混煉，將經(jīng)混煉的原料通過模具利用T模頭方式進(jìn)行擠出成型，從而成型為無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材中間體的工序；和 按照將縱向、橫向的拉伸倍率均抑制為1.1倍~3.0倍、拉伸后的薄膜片材具有所期望的表觀比重的方式進(jìn)行縱向拉伸和/或橫向拉伸的工序； 選擇所述熱塑性樹脂，以使在拉伸倍率為1.1倍~3.0倍時(shí)能夠?qū)⑺鰺o機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的表觀比重降低為0.55~1.40， 在所述進(jìn)行拉伸的工序中，通過如上所述選擇所述熱塑性樹脂，調(diào)整為白、不透明、且所述所期望的表觀比重處于0.55~1.40的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，所述成型為無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材中間體的工序包括2個(gè)獨(dú)立的工序:制成由所述無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂和助劑形成的粒料的工序；和將所述粒料用單螺桿或者雙螺桿的T模頭方式擠出成型機(jī)進(jìn)行擠出成型的工序。
3.一種無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其為將無機(jī)物質(zhì)粉末、所述熱塑性樹脂、助劑以規(guī)定的配混率進(jìn) 行混煉，用擠出成型機(jī)進(jìn)行成型、拉伸，從而加工成包括由表層和/或里層構(gòu)成的表皮層、芯層這3層或者2層的薄膜片材的無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括: 準(zhǔn)備包含所述表皮層用的所述無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂、助劑的表皮層用原料的工序， 所述表皮層用的無機(jī)物質(zhì)粉末具有0.5~4 μ m的平均粒徑并且不含有粒徑50 μ m以上的顆粒； 準(zhǔn)備包含所述芯層用的所述無機(jī)物質(zhì)粉末、熱塑性樹脂、助劑的芯層用原料的工序， 所述芯層用的所述無機(jī)物質(zhì)粉末具有4~15 μ m的平均粒徑并且不含有粒徑50 μ m以上的顆粒； 以下述的規(guī)定的配混率將所述表皮層用原料混煉的工序， 以下述的規(guī)定的配混率將所述芯層用原料混煉的工序，所述表皮層用和所述芯層用的所述無機(jī)物質(zhì)粉末的配混率為60重量％~82重量％，所述表皮層用和所述芯層用的所述熱塑性樹脂的配混率為18重量％~40重量％，所述表皮層用和所述芯層用的所述助劑的配混率為0.05重量％~4.0重量％ ；將經(jīng)混煉的所述表皮層用原料和經(jīng)混煉的所述芯層用原料的供給量按照所述表皮層的表里兩層分別為10~30份并且所述芯層為40~80份的方式分配，在兩種3層T模頭方式擠出成型機(jī)中成型為薄膜片材中間體的工序；和 對所述薄膜片材中間體進(jìn)行依次拉伸或者同時(shí)雙軸拉伸，從而調(diào)整為外觀類似紙、不透明、印刷和加工適應(yīng)性優(yōu)異且顧客所期望的表觀比重的工序； 所述表皮層用和所述芯層用的所述熱塑性樹脂為在所述拉伸時(shí)能夠使縱、橫向的拉伸倍率均為1.1倍~3.0倍、且薄膜片材的表觀比重降低為0.6~0.8的樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，在所述成型為無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材中間體的工序中，所述模具為按照使所述經(jīng)混煉的原料的再聚集部分再分散的方式設(shè)計(jì)的模具。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述成型為無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材中間體的工序中，使從模具出口排出的熔融物片材與加熱至50°C以上、且在用于原料的所述熱塑性樹脂的熔點(diǎn)以下的溫度的輥盡可能快地接觸，在所述輥上形成片材后，送至輥牽引工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，對于在所述無機(jī)物質(zhì)粉末中以比較容易混煉的配混比率配混任意的熱塑性樹脂、進(jìn)行混煉和成型而得到的薄膜片材中間體，在得到最大伸長率(％)的溫度下，按照J(rèn)IS K7127:1999的方法進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，由伸長率(％)的數(shù)值推定能夠拉伸的拉伸倍率，只要是期待的數(shù)值就選擇所述熱塑性樹脂作為對所述無機(jī)物質(zhì)粉末的拉伸適應(yīng)性樹脂，所述熱塑性樹脂單獨(dú)使用時(shí)需要進(jìn)一步改良混煉熔融物的流動性的情況下，通過將相對于配混的熱塑性樹脂的總量，以O(shè)~50重量％的范圍組合使用對無機(jī)物質(zhì)粉末高配混導(dǎo)致的混煉熔融物的流動性下降有改善效果的熱塑性樹脂，從而有效且穩(wěn)定地成型為薄膜片材。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，對于所述拉伸倍率，縱向、橫向的拉伸倍率均為1.1倍~2.5倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述所期望的表觀比重處于0.55~1.25的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述熱塑性樹脂為選自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯組成的組中的一種以上的樹脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述熱塑性樹脂為聚乙烯樹脂，所述聚乙烯樹脂的60重量％以上為具有0.02~1.2g/10分鐘的熔體質(zhì)量流動速率的高密度聚乙烯樹脂。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述熱塑性樹脂包含高密度聚乙烯樹脂，所述高密度聚乙烯樹脂的50重量％~100重量％具有0.02~0.5g/10分鐘的熔體質(zhì)量流動速率，所述高密度聚乙烯樹脂的其余部分具有0.5~1.2g/10分鐘的熔體質(zhì)量流動速率。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述無機(jī)物質(zhì)粉末為選自由碳酸鈣、粘土、二氧化硅、氧化鈦、滑石、高嶺土、氫氧化鋁組成的組中的一種以上的無機(jī)物質(zhì)粉末。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，為了提高所述無機(jī)物質(zhì)粉末高配混薄膜片材的平滑度，進(jìn)行壓延處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述進(jìn)行拉伸的工序中，由所述拉伸后需要的表觀比重(D)和縱橫比(R)按照下式求出拉伸倍率， X2=WX IO-4/ (DXZXRXT)X=RXY 式中，D為生產(chǎn)計(jì)劃規(guī)定的產(chǎn)品的表觀比重， R為生產(chǎn)計(jì)劃規(guī)定的縱橫 比(縱向與橫向的拉伸倍率之比)， W為施加縱向拉伸前的薄膜片材的每I平方米的重量(g/m2)， X為縱向的拉伸倍率， Y為橫向的拉伸倍率， Z為基于縱向拉伸的片材的橫向的長度的收縮倍率或者伸長倍率，且能夠以本裝置的操作經(jīng)驗(yàn)容易地推定。
【文檔編號】B29C47/14GK103562281SQ201280025922
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月31日
【發(fā)明者】角祐一郎, 川真田直之 申請人:株式會社Ｔｂｍ