CN102015849A - 热收缩性聚酯薄膜 - Google Patents

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Abstract

本发明所涉及的热收缩性聚酯薄膜表现的特征在于，在80℃温水中进行30秒热处理时，在纵方向及横方向上的收缩率达20％以上，且双向均等特性常数范围为0.25-2.5，不仅具备优秀的模切性，还具有在再利用玻璃瓶等容器时在温水中容易除去的特性。

Description

热收缩性聚酯薄膜
技术领域
本发明涉及一种在玻璃瓶等容器上可作为粘着标签来使用的热收缩性聚酯薄膜。
背景技术
热收缩性薄膜，尤其是作为瓶体部分上附着着的标签用收缩薄膜，其主要采用由聚氯乙烯、聚苯乙烯等制造而成的薄膜。可是聚氯乙烯存在焚烧时生成氯气的问题，聚苯乙烯存在不易进行印刷的问题。并且，应用于PET瓶上的情况下，进行回收时需对由PET以外的树脂制造的标签进行区分，因此近来热收缩性聚酯薄膜受到关注。
另一方面，通常在对粘着了热收缩性薄膜的玻璃瓶等容器进行再利用时，由于家庭及公司中消费者们需要直接分离标签或者在玻璃瓶再利用过程中需要利用标签去除器(Label Remover)，因此大部分玻璃瓶采用在清洗过程中可被清洗液容易地清除掉的纸质标签。
最近，正在使用在1轴热收缩薄膜上印刷及涂抹粘着剂后经过模切(Die-Cutting)制作标签，进而应用于玻璃瓶上的技术。在使用这样的热收缩粘着标签的情况下，在玻璃瓶的清洗过程中采用相对高温的清洗液来使粘着热收缩标签收缩，从而可从瓶上容易地清除掉。
然而，使用上述1轴薄膜的现有热收缩标签，其模切性能不佳且在从玻璃瓶上进行清除时存在不良率大的问题，因此需要可解决该问题的新的薄膜。
发明内容
因此，本发明目的在于提供一种具备对粘着标签进行加工时所需的模切性、并且能够达成向着双向呈现出优秀的收缩力以及在再利用容器的清洗作业时薄膜易被清除等工程经济性的热收缩性聚酯薄膜。
为实现上述目的，本发明中，提供一种在80℃温水中进行30秒热处理时，在纵方向及横方向上的收缩率达20％以上，且按下述公式1中所表示的双向均等特性常数范围为0.25-2.5的热收缩性聚酯薄膜。
公式1
A＝(MD-MS)/(TD-TS)
上述公式中，A为双向均等特性常数，MD及TD为纵方向及横方向各自的断裂延伸率(％)，MS及TS为纵方向及横方向各自的断裂强度(kg/mm2)，此时排除各项的单位仅提取各个系数值来进行计算。
如上所述，本发明所涉及的热收缩性聚酯薄膜具备模切性优秀、可容易地制造粘着标签、可在再利用性玻璃瓶等容器上容易地进行清除、降低费用等优秀的效果。
下面对本发明进行更为详细的说明。
本发明的热收缩性聚酯薄膜在80℃温水中进行30秒热处理时，在纵方向及横方向上的收缩率各自达20％以上，优选地各自范围为25％-60％，所述公式1所表示的双向均等特性常数，以其范围在0.25-2.5作为特征。所述双向均等特性常数在低于0.25或者高于2.5时，会发生向一侧方向(纵方向或者横方向)进行分子配向而导致模切性不佳，或者清洗过程中双向的收缩力不足使得标签的清除率低下的问题。
本发明的热收缩性聚酯薄膜所使用的聚酯，可使用将对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸等酸成分；与乙烯二醇丙二醇、丁二醇、己二醇、乙二醇新戊二醇、1，4-环己烷二甲醇等二醇成分进行反应后得到的聚酯。作为二醇成分，含有碳数量在3-6范围内的丙二醇、丁二醇、己二醇及新戊二醇中一种以上的二醇成分为优选，特别是包含新戊二醇，将其作为二醇成分的一种为最优选。此外，本发明的薄膜上使用的聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为55℃至80℃。
作为本发明的热收缩性聚酯薄膜上使用的聚酯，所述优选的聚酯中，可采用一种单独使用，也可以采用两种以上来混合使用。
优选地，本发明的热收缩性聚酯薄膜所包含的聚对苯二甲酸乙二醇酯的重量占总重量的60％-95％。
本发明的热收缩性聚酯薄膜可采用同时或者逐次拉伸法的双轴拉伸而制得。此时，纵方向及横方向拉伸比均优选为2.5倍至4.5倍，更为优选地，纵方向及横方向的拉伸比均优选为3倍至4倍。
此时，优选地，纵方向拉伸比和横方向拉伸比的差值小于1。该特征可提高纵方向及横方向均一的模切性能。
此外，横方向拉伸过程中通常情况下虽然可以利用横方向拉伸法，但为了更好地提高模切性能，通过在拉伸区间中设定中立区间的分成两个区间来实施拉伸为优选。
同时，拉伸温度优选为80℃至120℃。
本发明的薄膜优选为在进行上述原料树脂拉伸工程之后，在低于原料树脂的玻璃化转变温度(Tg)的温度中经过冷却过程来制造得到的薄膜。这样可提升最终薄膜的平滑度。
此外，本发明的热收缩性聚酯薄膜在不妨碍本发明运作的范围内，为提高其易滑性，可附加包括无机润滑剂、有机润滑剂、染色剂、抗氧化剂、增容剂、静电防止剂及紫外线吸收剂等添加剂。
本发明的热收缩性聚酯薄膜的厚度尽管没有特别的限定，作为用于标签的收缩薄膜来使用的情况下，其厚度优选为10μm-200μm，更优选为30μm-60μm。
如上所述的本发明所涉及的聚酯薄膜，印刷后涂抹粘着层并制作粘着薄膜时，由于其模切性能优秀，并且在玻璃瓶等容器上粘着标签化后，为对容器进行再利用而对薄膜进行的清除过程中，用温水进行清洗时易清除的特征非常优秀，因此用作再利用性玻璃容器的粘着标签用薄膜时可发挥优秀的性能。此外，其在用于收缩缠绕打包以及扎捆打包时也可发挥出优秀的性能。
附图说明
对于本发明的上述及其它目的和特征，结合附图，通过下述关于本发明的说明会更加明确：
图1示出了利用汤普森切割器(Thompson Cutter)对薄膜的模切性进行测定的方法。
具体实施方式
以下，依据下述实施例对本发明进行更为详细的说明。下述实施例仅用作示例本发明，本发明的范围并不仅限于此。
实施例1
制造由100摩尔份对苯二甲酸二甲酯、20摩尔份新戊二醇以及80摩尔份乙二醇共聚合得到的聚酯(玻璃化转变温度：70℃～75℃)，此处为了提高薄膜的润滑性，添加400ppm无机润滑剂。将其在280℃的温度下熔解并以T型模具(T-Die)挤压之后，在冷却辊中快速冷冻获得未拉伸的薄膜。
通过加热至85℃的辊的周速差将所得的未拉伸薄膜沿纵方向拉伸3.6倍，然后利用横方向拉伸装置(张布架)在95℃-105℃的热风中沿横方向拉伸3.6倍，经过中立空间在85℃-95℃的热风中拉伸1.1倍，使总的横方向拉伸比达到3.96倍(3.6×1.1倍)之后，不设置热处理空间即立刻在60℃的温度中进行冷却来制造薄膜。
实施例2
通过加热至85℃的辊的周速差将按与所述实施例1相同的方法获得的未拉伸薄膜沿纵方向拉伸3.4倍，然后在横方向拉伸装置(张布架)内的95℃-105℃的热风中沿横方向拉伸4倍之后，不进行热处理立刻在60℃的温度中进行冷却来制造薄膜。
比较例1
不对按与所述实施例1相同的方法获得的未拉伸薄膜进行纵方向的拉伸，在横方向拉伸装置(张布架)内的95℃-105℃的热风中沿横方向拉伸4.5倍之后，在85℃中进行热处理制造薄膜。
比较例2
通过加热至80℃的辊的周速差将按与所述实施例1相同的方法获得的未拉伸薄膜沿纵方向拉伸1.5倍，然后在横方向拉伸装置(张布架)内的95℃-105℃的热风中沿横方向拉伸4.0倍之后，在85℃中进行热处理制造薄膜。
比较例3
按与所述比较例2相同的方法制造薄膜，沿横方向拉伸后不进行热处理来制造薄膜。
比较例4
通过加热至85℃的辊的周速差将按与所述实施例1相同的方法获得的未拉伸薄膜沿纵方向拉伸3.5倍，然后利用横方向拉伸装置(张布架)在95℃-105℃的热风中沿横方向拉伸2.0倍之后，在85℃中进行热处理制造薄膜。
下述表1是对上面所描述的利用未拉伸薄膜的薄膜制造工程进行的整理。
表1
Figure BPA00001252823000051
试验例
通过下面的试验方法对上述实施例及比较例中制造的热收缩性聚酯薄膜进行评价并在下述表2中进行整理。
(1)断裂强度及断裂延伸率
依据ASTM D 822进行测定，利用英斯特朗(INSTRON)的万能物性试验机(UTM，型号：4206-001)，将制造的薄膜按长度略为100mm或者15mm进行切断，并按相邻间隔达到50mm来装载后，以200mm/min的伸张速度来实验并通过设备内存的程序得到计算的断裂强度(kg/mm2)及断裂延伸率(％)的值。按照相同的方法对各测定方向(纵方向，横方向)各自进行5次测定获得平均值。
(2)双向均等特性常数
根据所述试验(1)的结果，求得双向均等特性常数(A)＝(MD-MS)/(TD-TS)(上式中，MD及TD为纵方向及横方向各自的断裂延伸率(％)，MS及TS为纵方向及横方向各自的断裂强度(kg/mm2)，排除各项目的单位仅提取各个系数值来进行计算)。
(3)热收缩率
薄膜成形时沿纵方向(MD)进行压缩，以10cm*10cm的正方形来切断以使两边与纵方向相平行且另两边与横方向(TD)相平行，在70℃、80℃、90℃及100℃的温水中以无荷重状态进行30秒的浸渍处理热收缩后，测量薄膜纵方向及横方向的尺寸，按下述公式求得热收缩率。
热收缩率(％)＝[(收缩前的长度-收缩后的长度)/收缩前的长度]×100
(4)模切性
使用在一般的模切加工企业中经常采用的汤姆逊切割机(Thompson cutter)，对制造的薄膜进行1000个以上的模切时，对未被切断的个数进行确定来计算不良率。
优秀：不良率2％以下
普通：不良率2％～5％
不良：不良率5％以上
(5)标签清除率
在制造的薄膜上涂抹附着层并模切后制成粘着标签，将1000个以上的粘着标签贴在玻璃瓶上。3天之后在80℃的温水中热处理后确认清除了的玻璃瓶的个数来计算标签清除率。
优秀：清除率99％以上
普通：清除率97％～99％
不良：清除率97％以下
表2
根据上述表1可知，本发明的实施例1及2的薄膜不仅具备0.25-2.5范围内的双向均等特性，而且在与比较例1-4的薄膜进行比较时，在相同温度中可表现出双向上优秀的收缩率，进而其模切性及标签清除率高使得粘着标签的制造及在容器再利用过程中可容易地清除掉标签。
尽管根据上述具体的相关实施例来记述本发明，但在通过附加的专利权利范围所定义的本发明的范围内，本领域的熟练者可对本发明进行多样的变形及变化。

Claims (7)

1.一种热收缩性聚酯薄膜，其特征在于，所述热收缩性聚酯薄膜是在80℃温水中进行30秒热处理时，在纵方向及横方向上的收缩率达20％以上，且按下述公式1中所表示的双向均等特性常数范围为0.25-2.5的热收缩性聚酯薄膜：
公式1
A＝(MD-MS)/(TD-TS)
上述公式中，A为双向均等特性常数，MD及TD为纵方向及横方向各自的断裂延伸率(％)，MS及TS为纵方向及横方向各自的断裂强度(kg/mm2)，此时排除各项目的单位仅提取各个系数值来进行计算。
2.如权利要求1所述的热收缩性聚酯薄膜，其特征在于，所述热收缩性聚酯薄膜上使用的聚酯树脂是：由对苯二甲酸、间苯二甲酸及萘二羧酸所形成的群组中选择的酸成分；与由乙烯二醇
Figure FPA00001252822900011
Figure FPA00001252822900012
丙二醇、丁二醇、己二醇、乙二醇
Figure FPA00001252822900013
新戊二醇、1，4-环己烷二甲醇所形成的群组中选择的二醇成分进行反应后得到的聚酯树脂。
3.如权利要求1所述的热收缩性聚酯薄膜，其特征在于，所述热收缩性聚酯薄膜所包含的聚对苯二甲酸乙二醇酯的重量占总重量的60％-95％。
4.如权利要求1所述的热收缩性聚酯薄膜，其特征在于，所述热收缩性聚酯薄膜沿纵方向及横方向均为拉伸2.5倍至4.5倍
5.如权利要求4所述的热收缩性聚酯薄膜，其特征在于，所述纵方向拉伸比和横方向拉伸比的差值小于1
6.如权利要求1所述的热收缩性聚酯薄膜，其特征在于，所述热收缩性聚酯薄膜在80℃至120℃的温度中进行拉伸。
7.如权利要求1所述的热收缩性聚酯薄膜，其特征在于，所述热收缩性聚酯薄膜在拉伸之后，在低于原料树脂的玻璃化转变温度(Tg)的温度中经过冷却过程来制造。
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