CN115551928A - 聚酯系收缩膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供规定的耐冲击性优异且收缩温度附近的收缩率均匀的聚酯系收缩膜。该聚酯系收缩膜满足下述(a)~(c)的构成。(a)将利用膜冲击试验机测定的收缩前的耐冲击强度设为A1,其为20~60J/mm,(b)将在80℃的温水中使聚酯系收缩膜收缩10%后利用膜冲击试验机测定的耐冲击强度设为A2时,由A2/A1×100表示的数值为60~110%,(c)将80℃、10秒的条件的收缩率设为B1,将90℃、10秒的条件的收缩率设为B2时,由B1/B2×100表示的数值为70~90%。

Description

聚酯系收缩膜
技术领域
本发明涉及聚酯系收缩膜。
更详细而言,涉及耐冲击性优异且收缩温度附近的收缩率均匀的聚酯系收缩膜。
背景技术
以往,为了发挥塑料瓶等各种容器的标签、装饰效果,作为收缩膜的主成分,使用聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚酯树脂等。
而且,从是通用品、低价格且废弃处理容易的角度出发,优选使用以聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等为主成分的聚烯烃系收缩膜(例如,参照专利文献1)。
更具体而言,一种聚烯烃系多层收缩膜,将具有含有丙烯系树脂的两个表面层和含有利用茂金属催化剂聚合的结晶性丙烯树脂或乙烯系树脂的内部层的至少3层以上的多层结构以拉伸倍率为横向倍率大于纵向倍率的方式在面积拉伸倍率为20倍以上的拉伸条件下进行双轴拉伸加工,同时满足下述(a)~(d)。
(a)厚度为6~11μm的范围。
(b)拉伸弹性模量为0.8GPa以上。
(c)120℃下的热收缩率为35%以上。
(d)在40℃气氛中保管7天后的收缩率为4%以下。
(e)撕裂强度为30mN以上。
另外,提出了一种透明性高、耐冲击性、低温收缩性优异且具备生物降解性的聚酯系收缩膜(例如,参照专利文献2)。
即,一种收缩膜,由重均分子量为1~70万的乳酸系聚合物构成,该乳酸系聚合物含有将乳酸脱水缩合而得的结构单元、以及将二羧酸与二醇脱水缩合而得的聚酯结构单元和/或将二羧酸与聚醚多元醇脱水缩合而得的聚醚聚酯结构单元。
而且,有一种聚酯系收缩膜,其厚度为10~120μm,1%收缩开始温度为35~80℃,膜的膜冲击试验中的耐冲击强度为6kgf·cm以上,拉伸方向的最大收缩率为35~90%。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-126247号公报(权利要求书等)
专利文献2:日本特许第3482743号公报(权利要求书等)
发明内容
然而,专利文献1中记载的聚烯烃系收缩膜虽为多层结构,但有弹性模量的值小,耐热性低,且较缺乏透明性等缺点。
因此,存在下述制造上的问题:高速自动包装适应性、印刷适应性差,另外,由于撕裂强度的下降导致容易从由自动包装机赋予的排气针孔产生破损。
另外,发现专利文献2中记载的含有将乳酸脱水缩合而得的结构单元的聚酯系收缩膜因使用了特殊的聚酯树脂等,所以具有制造成本高,在经济上不利的问题。
此外,发现上述含有来自乳酸的结构单元的收缩膜不仅机械强度低,而且吸水性高,因此,存在由于收缩温度、结晶性的差异而导致收缩率的偏差大的问题。特别是发现由于与吸水性的关系,存在100℃左右的收缩温度附近的温度下的收缩率的偏差大的问题。
而且,现有的收缩膜包括专利文献2中记载的含有将乳酸脱水缩合而得的结构单元的聚酯系收缩膜在内,对收缩前的耐冲击强度、收缩后的耐冲击强度以及收缩温度附近的收缩率等的优选范围未作任何考虑。
因此,发现现有的收缩膜仅能得到耐冲击性差且收缩温度附近的收缩性的偏差大的收缩膜的问题。
因此,本发明的发明人等发现在事实上不含来自乳酸的结构单元的情况下,通过将规定的耐冲击强度限制为规定范围内的值,且限制收缩温度附近的收缩率的比率等,得到均匀且稳定收缩的收缩膜,从而完成了本发明。
即,本发明的目的在于提供具有优异的耐冲击性且收缩温度附近的收缩率的均匀性、稳定性优异的收缩膜等。
根据本发明,可提供一种聚酯系收缩膜,其特征在于,是来自聚酯树脂的聚酯系收缩膜,满足下述(a)~(c)的构成,从而能够解决上述的问题。
(a)将利用摆锤式膜冲击试验机测定的收缩前的耐冲击强度设为A1,该A1为20~60J/mm的范围内的值。
(b)将在80℃的温水中使聚酯系收缩膜收缩10%后利用摆锤式膜冲击试验机测定的耐冲击强度设为A2时,以与A1的关系计,由A2/A1×100表示的数值为60~110%的范围内的值。
(c)将在80℃的温水中、10秒的条件下使聚酯系收缩膜收缩时的收缩率设为B1,将在90℃的温水中、10秒的条件下使聚酯系收缩膜收缩时的收缩率设为B2时,由B1/B2×100表示的数值为70~90%的范围内的值。
即,通过满足构成(a),从而在收缩前的聚酯系收缩膜中,能够得到为利用摆锤式膜冲击试验机测定的规定范围的数值的良好的耐冲击强度。
另外,通过满足构成(b),即便在A1、A2的耐冲击强度值略有偏差的情况下,也能够在通过降低规定影响因素的要素而以规定条件收缩的聚酯系收缩膜中,得到来自良好的耐冲击强度A1、A2的规定比例(A2/A1×100)。
此外,通过满足构成(c),即便在构成(a)、构成(b)的耐冲击强度的A1、A2值略有偏差的情况下,也能够降低规定影响因素的要素而在聚酯系收缩膜的收缩温度附近(例如,80~90℃,以下同样)得到来自稳定且均匀的收缩率的规定比例(B1/B2×100)。
由此,通过这样将(A2/A1×100)和(B1/B2×100)分别限制为规定范围内的值,能够提供具有优异的耐冲击性且收缩温度附近的收缩率的均匀性、稳定性优异的收缩膜。
而且,如下所述,在规定的落下试验中,能够得到良好的结果。
另外,在构成本发明时,耐冲击强度的A2优选为20~45J/mm的范围内的值。
通过这样将耐冲击强度的A2具体限制为规定范围内的值,容易将由A2/A1×100表示的数值控制为规定范围内的值。
另外,在构成本发明时,收缩率B1优选为35~80%的范围内的值,收缩率B2优选为40~85%的范围内的值。
通过这样将收缩率B1和收缩率B2分别具体限制为规定范围内的值,容易将由B1/B2×100表示的数值控制为规定范围内的值。
另外,在构成本发明时,收缩前的膜厚度优选为10~100μm的范围内的值。
通过这样将收缩前的膜厚度具体限制为规定范围内的值,容易将由A2/A1×100表示的数值、由B1/B2×100表示的数值等分别更容易地控制为规定范围内的值。
另外,在构成本发明时,收缩前的膜的MD方向的拉伸倍率优选为100~200%的范围内的值。
通过这样将收缩前的膜的MD方向的拉伸倍率具体限制为规定范围内的值,容易将由A2/A1×100表示的数值、由B1/B2×100表示的数值等分别更容易且具有定量性地控制为规定范围内的值。
另外,在构成本发明时,优选以收缩前的膜的TD方向的拉伸倍率为300~600%的范围内的值为特征。
通过这样不仅将收缩前的膜的MD方向而且将TD方向的拉伸倍率具体限制为规定范围内的值,容易将由A2/A1×100表示的数值、由B1/B2×100表示的数值等分别更容易且具有定量性地控制为规定范围内的值。
另外,在构成本发明时,收缩前的膜的基于JIS K 7105测定的雾度值优选为5%以下的值。
通过这样将雾度值具体限制为规定范围内的值,也容易具有定量性地控制聚酯系收缩膜的透明性。
另外,在构成本发明时,非晶性聚酯树脂的含量优选为树脂总量的90~100重量%的范围内的值。
通过这样具体地限制非晶性聚酯树脂的含量,更容易将耐冲击强度、收缩温度附近的收缩率调整为所希望的范围,并且也容易具有定量性地控制雾度值等。
应予说明,树脂总量中,非晶性聚酯树脂的余量是由结晶性聚酯树脂、聚酯树脂以外的树脂所贡献的值。
附图说明
图1中的(a)~(c)分别是用于说明聚酯系收缩膜的不同形态的图。
图2是用于说明聚酯系收缩膜的收缩前的耐冲击强度(A1)与在规定加热条件(温水80℃、10秒)下收缩时的收缩率(B1)的关系的图。
图3是用于说明聚酯系收缩膜的收缩前的耐冲击强度(A1)与在规定加热条件(温水90℃、10秒)下收缩时的收缩率(B2)的关系的图。
图4是用于说明聚酯系收缩膜的收缩后(温水80℃、10%)的耐冲击强度(A2)与规定加热条件(温水80℃、10秒)下的收缩率(B1)的关系的图。
图5是用于说明聚酯系收缩膜的收缩后(温水80℃、10%)的耐冲击强度(A2)与规定加热条件(温水90℃、10秒)下的收缩率(B2)的关系的图。
图6是用于说明聚酯系收缩膜的收缩后(温水80℃、10%)的耐冲击强度(A2)/收缩前的耐冲击强度(A1)的比率与规定加热条件(温水80℃、10秒)下的收缩率(B1)的关系的图。
图7是用于说明聚酯系收缩膜的收缩后(温水80℃、10%)的耐冲击强度(A2)/收缩前的耐冲击强度(A1)的比率与规定加热条件(温水90℃、10秒)下的收缩率(B2)的关系的图。
图8是用于说明聚酯系收缩膜的收缩后(温水80℃、10%)的耐冲击强度(A2)/收缩前的耐冲击强度(A1)的比率与规定加热条件(温水80℃、10秒)下的收缩率(B1)/规定加热条件(温水90℃、10秒)下的收缩率(B2)的比率的关系的图。
具体实施方式
[第1实施方式]
第1实施方式是一种聚酯系收缩膜,其特征在于,是来自聚酯树脂的聚酯系收缩膜,满足下述(a)~(c)的构成。
(a)将利用摆锤式膜冲击试验机测定的收缩前的耐冲击强度设为A1,该A1为20~60J/mm的范围内的值。
(b)将在80℃的温水中使聚酯系收缩膜收缩10%后利用摆锤式膜冲击试验机测定的耐冲击强度设为A2时,以与A1的关系计,由A2/A1×100表示的数值为60~110%的范围内的值。
(c)将在温水80℃、10秒的条件下使聚酯系收缩膜收缩时的收缩率设为B1,将在温水90℃、10秒的条件下使聚酯系收缩膜收缩时的收缩率设为B2时,由B1/B2×100表示的数值为70~90%的范围内的值。
以下,按第1实施方式的聚酯系收缩膜的构成划分,具体说明各种参数等。
1.聚酯树脂
基本上,聚酯树脂的种类没有限制,通常优选为由二醇和二羧酸构成的聚酯树脂、由二醇和羟基羧酸构成的聚酯树脂、由二醇、二羧酸和羟基羧酸构成的聚酯树脂、或者这些聚酯树脂的混合物。
在此,对于作为聚酯树脂的化合物成分的二醇,可举出乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、己二醇等脂肪族二醇,1,4-环己烷二甲醇等脂环式二醇,芳香族二醇等中的至少一种。
另外,同样地对于作为聚酯树脂的化合物成分的二羧酸,可举出己二酸、癸二酸、壬二酸等脂肪酸二羧酸,对苯二甲酸、萘二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二羧酸,1,4-环己烷二甲酸等脂环式二羧酸,或者它们的酯形成性衍生物等中的至少一种。
另外,同样地对于作为聚酯树脂的化合物成分的羟基羧酸,可举出乳酸、羟基丁酸、聚己内酯等中的至少一种。
另外,作为非晶性聚酯树脂,例如,可优选使用由二羧酸和二醇构成的非晶性聚酯树脂,上述二羧酸的至少80摩尔%由对苯二甲酸构成,上述二醇由乙二醇50~80摩尔%与选自1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇和二乙二醇中的1种以上的二醇20~50摩尔%构成。根据需要,为了改变膜的性质,可以使用其它的二羧酸和二醇、或者羟基羧酸。另外,可以各自单独使用,或者可以为混合物。
另一方面,作为结晶性聚酯树脂,有聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯等,可以各自单独使用,或者也可以为混合物。
另外,聚酯树脂为非晶性聚酯树脂与结晶性聚酯树脂的混合物时,为了得到良好的耐热性、收缩率等,相对于构成聚酯系收缩膜的树脂的总量,非晶性聚酯树脂的配合量优选为90~100重量%的范围内的值,进一步优选为91~100重量%的范围内的值。
2.构成(a)
构成(a)为必要的构成要件,其主旨在于:在第1实施方式的聚酯系收缩膜中,利用摆锤式膜冲击试验机测定的收缩前的耐冲击强度(有时称为A1)为20~60J/mm的范围内的值。
该理由是通过这样使收缩前的耐冲击强度为规定范围内的值,从而在聚酯系收缩膜中,能够得到良好的耐冲击强度。
更具体而言,是由于如果收缩前的耐冲击强度(A1)为小于20J/mm的值,则有时机械强度下降,对聚酯系收缩膜的高速自动包装适应性、印刷适应性等差,或者容易从由自动包装机赋予的排气针孔产生破损。
另一方面,是由于如果收缩前的耐冲击强度(A1)为大于60J/mm的值,则有时在收缩温度附近,难以得到良好且均匀的收缩率。
因此,作为构成(a),收缩前的耐冲击强度更优选为23~50J/mm的范围内的值,进一步优选为25~40J/mm的范围内的值。
在此,图2和图3中分别示出收缩前的聚酯系收缩膜的耐冲击强度(A1)与在规定条件下加热处理过的聚酯系收缩膜的收缩率(B1、B2)的关系。
这些图2和图3中所示的测定数据均存在相当大的偏差,可理解为收缩前的聚酯系收缩膜的耐冲击强度(A1)与在规定条件下加热处理过的聚酯系收缩膜的收缩率(B1、B2)的相关性不足。
另外,图4和图5中分别示出在规定条件下收缩后的聚酯系收缩膜的耐冲击强度(A2)与在规定条件下加热处理过的聚酯系收缩膜的收缩率(B1、B2)的关系。
这些图4和图5中所示的数据均存在相当大的偏差,可理解为收缩后的聚酯系收缩膜的耐冲击强度(A2)与在规定条件下加热处理过的聚酯系收缩膜的收缩率(B1、B2)的相关性不足。
应予说明,第1实施方式的聚酯系收缩膜的收缩率由下式定义。
收缩率(%)=(L0-L1)/L0×100
L0:热处理前的样品的尺寸(长边方向或宽度方向)
L1:热处理后的样品的尺寸(与L0相同的方向)
3.构成(b)
构成(b)为必要的构成要件,其主旨在于:将第1实施方式的聚酯系收缩膜的耐冲击强度设为A1,将在80℃的温水中使聚酯系收缩膜收缩10%后利用摆锤式膜冲击试验机测定的耐冲击强度设为A2时,由A2/A1×100表示的数值为60~110%的范围内的值。
该理由是通过这样使由A2/A1×100表示的数值为规定范围内的值,即便在构成(a)等的耐冲击强度的值略有偏差的情况下,也能够降低规定影响因素的要素而在聚酯系收缩膜中得到良好的耐冲击强度和规定比例。
更具体而言,是由于如果由A2/A1×100表示的数值为小于60%的值、或者大于110%,则有时聚酯系收缩膜的收缩率(B1、B2)的偏差变大,难以在80~90℃等收缩温度附近得到稳定且均匀的收缩率。
因此,作为构成(b),由A2/A1×100表示的数值更优选为65~105%的范围内的值,进一步优选为68~100%的范围内的值。
而且,为了更可靠地将由A2/A1×100表示的数值控制在规定范围内,在80℃的温水中使聚酯系收缩膜收缩10%后利用摆锤式膜冲击试验机测定的耐冲击强度A2优选为20~45J/mm的范围内的值,更优选为23~40J/mm的范围内的值,进一步优选为25~38J/mm的范围内的值。
在此,图6和图7中分别示出A2/A1×100的数值与在规定条件下加热处理过的聚酯系收缩膜的收缩率(B1、B2)的关系。
而且,关于图6中所示的测定数据的偏差,可理解为在A2/A1×100的数值与以80℃、10秒进行加热处理的聚酯系收缩膜的收缩率(B1)的关系中,存在相应的相关性(在一次式的近似中,相关系数(R)为0.57)。
同样地,关于图7中所示的测定数据的偏差,可理解为在A2/A1×100的数值与以90℃、10秒进行加热处理的聚酯系收缩膜的收缩率(B2)的关系中,存在相应的相关性(在一次式的近似中,相关系数(R)为0.54)。
4.构成(c)
构成(c)为必要的构成要件,其主旨在于:对于第1实施方式的聚酯系收缩膜,将在80℃、10秒的条件下收缩时的收缩率设为B1,将在90℃、10秒的条件下收缩时的收缩率设为B2时,由B1/B2×100表示的数值为70~90%的范围内的值。
该理由是通过这样使由B1/B2×100表示的数值为规定范围内的值,即便在构成(a)、构成(b)的耐冲击强度的值略有偏差的情况下,也能够降低规定影响因素的要素而在聚酯系收缩膜的收缩温度附近得到稳定且均匀的收缩率。
更具体而言,是由于如果由B1/B2×100表示的数值小于70%、或者大于90%,则有时各自收缩率的偏差变大,难以在收缩温度附近得到稳定且均匀的收缩率。
因此,作为构成(c),由B1/B2×100表示的数值更优选为72~88%的范围内的值,进一步优选为75~86%的范围内的值。
在此,图8的(a)、图8的(b)中示出由B1/B2×100表示的数值与A2/A1×100的数值的关系。
如此,如果A2/A1×100的数值小于60%,则有时由B1/B2×100表示的数值的偏差变大。
另外,如果A2/A1×100的数值大于110%,则可得到由B1/B2×100表示的数值的偏差稍大的趋势。
由此,认为为了由B1/B2×100表示的数值的均匀化、稳定化,使A2/A1×100的数值为60~110%的范围内的值是有效的。
因此,为了由B1/B2×100表示的数值的更均匀化、稳定化,可以说A2/A1×100的数值优选为62~108%的范围内的值,进一步优选为65~105%的范围内的值。
5.任意的构成要件
(1)构成(d)
另外,构成(d)为任意的构成要件,其主旨在于:对于在80℃的温水中收缩10%时的聚酯系收缩膜,利用摆锤式膜冲击试验机测定的耐冲击强度(A2)为20~45J/mm的范围内的值。
该理由是通过这样具体地限制该A2,容易将由A2/A1×100表示的数值控制为规定范围内的值。
更具体而言,是由于如果耐冲击强度的A2为小于20J/mm的值,则有时高速自动包装适应性、印刷适应性差,或者容易从由自动包装机赋予的排气针孔产生破损。
另一方面,是由于如果耐冲击强度的A2为大于45J/mm的值,则有时在收缩温度附近难以得到稳定且均匀的收缩率。
因此,作为构成(d),耐冲击强度的A2更优选为23~43J/mm的范围内的值,进一步优选为25~40J/mm的范围内的值。
(2)构成(e)
另外,构成(e)为任意的构成要件,其主旨在于:对于第1实施方式的聚酯系收缩膜,在80℃、10秒的条件下收缩时的收缩率即B1为35~80%的范围内的值,且在90℃、10秒的条件下收缩时的收缩率即B2为40~85%的范围内的值。
该理由是通过分别具体地限制该B1和B2,结果容易将由B1/B2×100表示的数值控制为规定范围内的值。
反言之,是由于如果收缩率B1为小于35%的值或者为大于80%的值,则有时难以分别将由B1/B2×100表示的数值控制为规定范围内的值。
另一方面,是由于如果收缩率B2为小于40%的值或者为大于85%的值,则有时作为装饰用标签贴在PET瓶上时,标签无法牢固地与瓶密合,产生间隙。
另外,是由于还存在难以分别将由B1/B2×100表示的数值控制为规定范围内的值的情况。
因此,作为构成(e),收缩率B1更优选为40~75%的范围内的值,收缩率B2更优选为45~80%的范围内的值。
另外,作为构成(e),收缩率B1进一步优选为45~70%的范围内的值,收缩率B2进一步优选为50~75%的范围内的值。
应予说明,对于聚酯系收缩膜,优选将在80℃、10秒的条件下收缩时的收缩率即B1和在90℃、10秒的条件下收缩时的收缩率即B2分别调整为规定范围内的值,将由B1/B2×100表示的数值限制在规定范围内的值。
更具体而言,由B1/B2×100表示的数值优选为70~90%的范围内的值,更优选为72~88%的范围内的值,进一步优选为75~86%的范围内的值。
该理由是能够将聚酯系收缩膜的收缩温度附近的收缩率的值限制得更窄,使收缩时的温度反应性良好,提高作为PET瓶的装饰用标签等的成品率。
(3)构成(f)
另外,构成(f)为任意的构成要件,其主旨在于:对于第1实施方式的聚酯系收缩膜,收缩前的膜厚度为10~100μm的范围内的值。
该理由是通过这样将收缩前的膜厚度具体限制为规定范围内的值,更容易将由A2/A1×100表示的数值、由B1/B2×100表示的数值等分别控制为规定范围内的值。
更具体而言,是由于如果收缩前的膜厚度为小于10μm的值或者大于100μm,则有时难以分别调整收缩率、耐冲击强度,另外也难以准确地调整由A2/A1×100表示的数值、由B1/B2×100表示的数值等。
因此,作为构成(f),收缩前的膜厚度更优选为10~100μm的范围内的值,进一步优选为25~40μm的范围内的值。
(4)构成(g)
另外,构成(g)为任意的构成要件,其主旨在于:对于第1实施方式的聚酯系收缩膜,收缩前的膜的MD方向的拉伸倍率为100~200%的范围内的值。
该理由是通过这样将收缩前的膜的MD方向的拉伸倍率具体限制为规定范围内的值,容易将由A2/A1×100表示的数值、由B1/B2×100表示的数值等分别更容易且具有定量性地控制为规定范围内的值。
更具体而言,是由于如果收缩前的膜的MD方向的拉伸倍率为小于100%的值,则有时制造上的成品率明显下降。
另一方面,是由于如果MD方向的拉伸倍率大于200%,则有时影响TD方向的收缩率,使该收缩率的调整本身变得困难。
因此,作为构成(g),收缩前的膜的MD方向的拉伸倍率更优选为110~180%的范围内的值,进一步优选为120~170%的范围内的值。
(5)构成(h)
另外,构成(h)为任意的构成要件,其主旨在于:对于第1实施方式的聚酯系收缩膜,收缩前的膜的TD方向的拉伸倍率为300~600%的范围内的值。
该理由是通过这样不仅将收缩前的膜的MD方向的拉伸倍率而且将TD方向的拉伸倍率具体限制为规定范围内的值,容易将由A2/A1×100表示的数值、由B1/B2×100表示的数值等分别更容易且具有定量性地控制为规定范围内的值。
更具体而言,是由于如果收缩前的膜的TD方向的拉伸倍率为小于300%的值,则有时TD方向的收缩率明显下降,过度限制可使用的聚酯系收缩膜的用途。
另一方面,是由于如果收缩前的膜的TD方向的拉伸倍率为大于600%的值,则有时收缩率明显变大,过度限制可使用的聚酯系收缩膜的用途,或者难以将该拉伸倍率本身恒定地控制。
因此,作为构成(h),收缩前的膜的TD方向的拉伸倍率更优选为350~550%的范围内的值,进一步优选为400~500%的范围内的值。
(6)构成(i)
另外,构成(i)为任意的构成要件,其主旨在于:对于第1实施方式的聚酯系收缩膜,基于收缩前的膜的JIS K 7105测定的雾度值为5%以下的值。
该理由是通过这样将雾度值具体限制为规定范围内的值,也容易具有定量性地控制聚酯系收缩膜的透明性。
更具体而言,是由于如果收缩前的膜的雾度值为大于5%的值,则有时透明性下降,难以用于对PET瓶的装饰用途等。
另一方面,如果收缩前的膜的雾度值过度变小,则有时难以稳定地控制,生产上的成品率明显下降。
因此,作为构成(i),收缩前的膜的雾度值更优选为0.1~3%的范围内的值,进一步优选为0.5~1%的范围内的值。
(7)构成(j)
另外,构成(j)为任意的构成要件,其主旨在于:对于第1实施方式的聚酯系收缩膜,含有总量的90~100重量%的非晶性聚酯树脂。
该理由是通过这样将非晶性聚酯树脂的含量具体限制为规定范围内的值,即便在构成(a)、构成(b)的耐冲击强度的值略有偏差的情况下,也能够适当地调整配合量等,降低规定影响因素的要素。
因此,作为结果,能够将聚酯系收缩膜的耐冲击强度、收缩温度附近的收缩率调整为所希望的范围,并且也容易具有定量性地控制雾度值等。
更具体而言,是由于如果非晶性聚酯树脂的含量为小于90%的值,则有时难以控制聚酯系收缩膜的耐冲击强度、收缩温度附近的收缩率。
其中,如果非晶性聚酯树脂的含量过多,则有降低规定影响因素的要素的范围明显变窄的可能性。
因此,作为构成(j),非晶性聚酯树脂的含量更优选为总量的90~100重量%的范围内的值,进一步优选为91~100重量%的范围内的值。
(8)其它
优选在第1实施方式的聚酯系收缩膜中或者其单面或两面配合各种添加剂,或者附着各种添加剂。
更具体而言,将防水解剂、防静电剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、着色剂、有机填料、无机填料、有机纤维、无机纤维等中的至少一种,相对于聚酯系收缩膜的总量,通常优选以0.01~10重量%的范围配合,更优选以0.1~1重量%的范围配合等。
另外,如图1中的(b)所示,也优选将含有这些各种添加剂中的至少一种的其它树脂层10a、10b层叠在聚酯系收缩膜10的一面或两面。
此时,将聚酯系收缩膜的厚度设为100%时,追加层叠的其它树脂层的单层厚度或合计厚度通常优选为0.1~10%的范围内的值。
而且,对于作为构成其它树脂层的主成分的树脂,可以为与聚酯系收缩膜相同的聚酯树脂,或者与其不同的丙烯酸系树脂、烯烃系树脂、聚氨酯系树脂、橡胶系树脂等中的至少一种。
此外,也优选使聚酯系收缩膜为多层结构而进一步实现防水解效果、机械保护,或者如图1中的(c)所示,以聚酯系收缩膜的收缩率在面内均匀的方式在聚酯系收缩膜10的表面设置收缩率调整层10c。
该收缩率调整层可以根据聚酯系收缩膜的收缩特性,利用粘接剂、涂布方式、或者加热处理等层叠。
更具体而言,在收缩率调整层的厚度为0.1~3μm的范围且规定温度下的聚酯系收缩膜的收缩率过大的情况下,优选层叠抑制该收缩率的类型的收缩率调整层。
另外,在规定温度下的聚酯系收缩膜的收缩率过小的情况下,优选层叠扩大该收缩率的类型的收缩率调整层。
由此,作为聚酯系收缩膜,不制作收缩率不同的各种收缩膜,而是通过收缩率调整层得到所希望的收缩率。
[第2实施方式]
第2实施方式是关于第1实施方式的聚酯系收缩膜的制造方法的实施方式。
1.原材料的准备和混合工序
首先,作为原材料,优选准备非晶性聚酯树脂、结晶性聚酯树脂、橡胶系树脂、防静电剂、防水解剂等主剂、添加剂。
接下来,优选在搅拌容器内边称量边投入准备的结晶性聚酯树脂、非晶性聚酯树脂等,使用搅拌装置混合搅拌至均匀。
2.坯片的制作工序
接下来,优选将均匀混合的原材料干燥成绝干状态。
接着,典型的是优选进行挤出成型,制作规定厚度的坯片。
更具体而言,例如,可以在挤出温度180℃的条件下,利用L/D24、挤出螺杆直径50mm的挤出机(TANABE PLASTICS株式会社制)进行挤出成型,得到规定厚度(通常为10~100μm)的坯片。
3.聚酯系收缩膜的制作
接下来,对于得到的坯片,使用收缩膜制造装置,使其边在辊上或辊间移动边加热按压而制作聚酯系收缩膜。
即,优选以规定的拉伸温度、拉伸倍率,一边基本上扩大膜宽度,一边加热按压,同时在规定方向拉伸,由此使构成聚酯系收缩膜的聚酯分子结晶化为规定形状。
然后,通过使其以该状态固化,能够制作用作装饰、标签等的热收缩性的聚酯系收缩膜。
4.聚酯系收缩膜的检查工序
对于制作的聚酯系收缩膜,优选连续或间断地测定下述特性等,设置规定的检查工序。
即,通过规定的检查工序测定下述特性等,确认落入规定范围内的值,由此能够制成具有更均匀的收缩特性等的聚酯系收缩膜。
1)聚酯系收缩膜的目视检查
2)厚度不均测定
3)拉伸弹性模量测定
4)撕裂强度测定
5)基于SS曲线的粘弹性特性测定
然后,可以说优选在第2实施方式的聚酯系收缩膜的制造中进一步加上下述(a)~(c)的测定。
(a)利用摆锤式膜冲击试验机测定的收缩前的耐冲击强度A1。
(b)将在80℃的温水中使聚酯系收缩膜收缩10%后利用摆锤式膜冲击试验机测定的耐冲击强度设为A2时,由A2/A1×100表示的数值。
(c)将在80℃、10秒的条件下使聚酯系收缩膜收缩时的收缩率设为B1,将在90℃、10秒的条件下使聚酯系收缩膜收缩时的收缩率设为B2时,由B1/B2×100表示的数值。
[第3实施方式]
第3实施方式是关于聚酯系收缩膜的使用方法的实施方式。
因此,公知的收缩膜的使用方法均可良好地适用。
例如,在实施聚酯系收缩膜的使用方法时,首先将聚酯系收缩膜切成适当的长度、宽度,并且形成长条筒状物。
接下来,将该长条筒状物供给到自动贴标装置(收缩贴标机),进一步切成需要的长度。
接着,外嵌于填充有内容物的PET瓶等。
接下来,作为外嵌于PET瓶等的聚酯系收缩膜的加热处理,使其通过规定温度的热风通道、蒸汽通道的内部。
然后,从周围吹送这些通道具备的红外线等辐射热、90℃左右的加热蒸汽,从而将聚酯系收缩膜均匀地加热使其热收缩。
由此,使其与PET瓶等的外表面密合而迅速地得到带标签的容器。
在此,根据本发明的聚酯系收缩膜,通过至少满足构成(a)~(b),即便在构成(a)的耐冲击强度的值略有偏差的情况下,也能够降低规定影响因素的要素而在聚酯系收缩膜中得到适当的耐冲击强度。
因此,如下所述,在规定的落下试验中能够得到良好的结果。
此外,通过满足构成(c),从而即便在构成(a)、构成(b)的耐冲击强度的值略有偏差的情况下,也能够降低规定影响因素的要素而在聚酯系收缩膜的收缩温度附近得到稳定且富有均匀性的收缩性。
并且,由于本发明的聚酯系收缩膜事实上不含来自乳酸的结构单元,因此也具有不需要保管条件下的严格的湿度管理等的优点。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行详细说明。其中,没有特别理由,本发明的权利范围不受实施例的记载限制。
应予说明,实施例中,使用的树脂如下。
(PETG1)
由二羧酸:对苯二甲酸100摩尔%与二醇:乙二醇70摩尔%、1,4-环己烷二甲醇25摩尔%、二乙二醇5摩尔%构成的非晶性聚酯
(PETG2)
由二羧酸:对苯二甲酸100摩尔%与二醇:乙二醇72摩尔%、新戊二醇25摩尔%、二乙二醇3摩尔%构成的非晶性聚酯
(APET)
由二羧酸:对苯二甲酸100摩尔%与二醇:乙二醇100摩尔%构成的结晶性聚酯
(PBT)
由二羧酸:对苯二甲酸100摩尔%与二醇:1,4-丁二醇100摩尔%构成的结晶性聚酯
[实施例1]
1.聚酯系收缩膜的制作
在搅拌容器内使用100重量份的非晶性聚酯树脂(PETG1)。
接下来,使该原料为绝干状态后,在挤出温度180℃的条件下,利用L/D24、挤出螺杆直径50mm的挤出机(TANABE PLASTICS株式会社制)进行挤出成型,得到厚度100μm的坯片。
接下来,使用收缩膜制造装置,由坯片在拉伸温度83℃、拉伸倍率(MD方向:105%、TD方向:480%)下制作厚度30μm的聚酯系收缩膜。
2.聚酯系收缩膜的评价
(1)厚度
将得到的聚酯系收缩膜的厚度(将期望值30μm作为基准值)使用千分尺进行测定,基于以下的基准进行评价。
◎:厚度的偏差为基准值±0.1μm的范围内的值。
〇:厚度的偏差为基准值±0.5μm的范围内的值。
△:厚度的偏差为基准值±1.0μm的范围内的值。
×:厚度的偏差为基准值±3.0μm的范围内的值。
(2)耐冲击强度1
基于ASTM-D3420,使用摆锤的前端部为半圆球的T.S.S.膜冲击试验机(东洋精机制作所制),测定收缩前的聚酯系收缩膜的耐冲击强度(J/mm,A1),基于以下的基准进行评价。
◎:为25~40J/mm的范围内的值。
〇:为23~50J/mm的范围内的值且为25~40J/mm的范围外的值。
△:为20~60J/mm的范围内的值且为23~50J/mm的范围外的值。
×:为20~60J/mm的范围外。
(3)耐冲击强度2
与耐冲击强度1的测定同样地测定在80℃的温水中收缩10%后的聚酯系收缩膜的耐冲击强度(J/mm,A2),基于以下的基准进行评价。
◎:为25~38J/mm的范围内的值。
〇:为23~40J/mm的范围内的值且为25~38J/mm的范围外的值。
△:为20~45J/mm的范围内的值且为23~40J/mm的范围外的值。
×:为20~45J/mm的范围外。
(4)耐冲击强度3
由收缩前后的聚酯系收缩膜的耐冲击强度(A2/A1)算出A2/A1×100,基于以下的基准进行评价。
◎:为65~105%的范围内的值。
〇:为60~110%的范围内的值且为65~105%的范围外。
△:为50~120%的范围内的值且为60~110%的范围外。
×:为50~120%的范围外的值。
(5)收缩率1
使用恒温槽,将得到的聚酯系收缩膜(TD方向)在80℃的温水中浸渍10秒(B1条件),使其热收缩。
接下来,由各自的加热处理前后的尺寸变化基于下式算出收缩率(B1),基于以下的基准进行评价。
收缩率=(热收缩前的膜的长度-热收缩后的膜的长度)/热收缩前的膜的长度×100
◎:收缩率(B1)为35~80%的范围内的值。
〇:收缩率(B1)为30~85%的范围内的值且为35~80%的范围外的值。
△:收缩率(B1)为25~90%的范围内的值且为30~85%的范围外的值。
×:收缩率(B1)为25~90%的范围外的值。
(6)收缩率2
使用恒温槽,将得到的聚酯系收缩膜(TD方向)在90℃的温水中浸渍10秒(B2条件),使其热收缩。
接下来,由各自的加热处理前后的尺寸变化基于下式算出收缩率(B2),基于以下的基准进行评价。
收缩率=(热收缩前的膜的长度-热收缩后的膜的长度)/热收缩前的膜的长度×100
◎:收缩率(B2)为50~75%的范围内的值。
〇:收缩率(B2)为45~80%的范围内的值且为50~75%的范围外的值。
△:收缩率(B2)为40~85%的范围内的值且为45~80%的范围外的值。
×:收缩率(B2)为40~85%的范围外的值。
(7)收缩率3
由得到的聚酯系收缩膜的收缩率(TD方向的B1、B2)算出B1/B2×100,基于以下的基准进行评价。
◎:收缩率3为75~85%的范围内的值。
〇:收缩率3为70~90%的范围内的值且为75~85%的范围外的值。
△:收缩率3为65~98%的范围内的值且为70~90%的范围外的值。
×:收缩率3为65~98%的范围外的值。
(8)雾度
基于JIS K 7105,测定得到的聚酯系收缩膜的雾度值,基于以下的基准进行评价。
◎:为1%以下的值。
〇:为3%以下的值。
△:为5%以下的值。
×:为大于5%的值。
(9)落下试验
准备市售的填充有饮料水的状态的圆柱状PET瓶(商品名:evian,容积:500ml)。
接下来,在将聚酯系收缩膜剪成宽度26cm而得的长条状的收缩膜上沿着长边方向设置宽度1mm的孔眼,在宽度方向端部涂布1,3-二氧戊环,以重叠边缘成为约1cm的方式使宽度方向端部彼此重叠进行粘接,制成直径约为8cm的筒状膜。进一步将该筒状膜在长边方向每5cm进行剪切,得到多个筒状标签。
接下来,将该筒状标签盖在准备的圆柱状PET瓶上,将其载置于传送带上,并且使其以6m/min的通过速度在保持于85℃的蒸汽通道中移动,使筒状标签热收缩而密合于圆柱状PET瓶。
接下来,将标签状的聚酯系收缩膜以标签剩余宽度为剩余1个孔眼的方式撕开孔眼,制成落下试验用样品。
接下来,使落下试验用样品从相对于混凝土制的地面为1.5m的高度自然落下,通过目视观察来测定标签状的聚酯系收缩膜直至断裂或破损等的次数,按照以下的基准评价落下试验性。
◎:可承受3次以上的落下试验。
〇:可承受2次以上的落下试验。
△:可承受1次的落下试验。
×:无法承受1次的落下试验。
[实施例2~9]
在实施例2~9中,如表1和表2所示,分别改变构成(a)~(c)等的值,与实施例1同样地制作聚酯系收缩膜,并进行评价。
即,在实施例2中,将非晶性聚酯树脂(PETG1)作为原材料,改变挤出条件,制作厚度25μm的聚酯系收缩膜,除此之外,与实施例1同样地评价。
另外,在实施例3中,将非晶性聚酯树脂(PETG1)作为原材料,改变挤出条件,制作厚度30μm的聚酯系收缩膜,除此之外,与实施例1同样地评价。
另外,在实施例4中,以非晶性聚酯树脂(PETG1)为90重量份和结晶性聚酯树脂(APET)为10重量份的比例混合,将其作为原材料,改变挤出条件,制作厚度30μm的聚酯系收缩膜,除此之外,与实施例1同样地评价。
另外,在实施例5中,以非晶性聚酯树脂(PETG1)为90重量份和结晶性聚酯树脂(PBT)为10重量份的比例混合,将其作为原材料,改变挤出条件,制作厚度25μm的聚酯系收缩膜,除此之外,与实施例1同样地评价。
另外,在实施例6中,仅将非晶性聚酯树脂(PETG2)作为原材料,改变挤出条件,制作厚度40μm的聚酯系收缩膜,除此之外,与实施例1同样地评价。
另外,在实施例7中,仅将非晶性聚酯树脂(PETG2)作为原材料,改变挤出条件,制作厚度39μm的聚酯系收缩膜,除此之外,与实施例1同样地评价。
另外,在实施例8中,仅将非晶性聚酯树脂(PETG2)作为原材料,改变挤出条件,制作厚度21μm的聚酯系收缩膜,除此之外,与实施例1同样地评价。
另外,在实施例9中,仅将非晶性聚酯树脂(PETG2)作为原材料,改变挤出条件,制作厚度22μm的聚酯系收缩膜,除此之外,与实施例1同样地评价。
[比较例1]
在比较例1中,如表1和表2所示,制作不满足构成要件(b)的聚酯系收缩膜,与实施例1同样地评价。
即,仅将与实施例1相同的非晶性聚酯树脂(PETG1)作为原材料,制作不满足构成要件(b)的厚度25μm的聚酯系收缩膜。
[比较例2]
在比较例2中,如表1和表2所示,制作不满足构成要件(b)和构成要件(c)的聚酯系收缩膜,与实施例1同样地制作聚酯系收缩膜,进行评价。
即,仅将非晶性聚酯树脂(PETG2)作为原材料,制作不满足构成要件(b)和构成要件(c)的厚度29μm的聚酯系收缩膜。
[表1]
Figure BDA0003904745280000221
[表2]
拉伸温度(℃) 热固定温度(℃) M D拉伸倍率(%) T D拉伸倍率(%)
实施例1 83 81 105 480
实施例2 84 82 125 480
实施例3 76 73 105 460
实施例4 83 82 100 500
实施例5 81 80 125 480
实施例6 88 85 120 450
实施例7 80 75 105 480
实施例8 90 85 200 350
实施例9 90 85 180 350
比较例1 86 85 111 500
比较例2 75 73 105 480
Figure BDA0003904745280000231
产业上的可利用性
根据本发明,能够消除现有的聚烯烃系收缩膜、含有将乳酸脱水缩合而得的结构单元的聚酯系收缩膜的缺点,可提供耐冲击性优异且收缩温度附近的收缩率均匀的聚酯系收缩膜等。

Claims (8)

1.一种聚酯系收缩膜,满足下述(a)~(c)的构成,
(a)将利用摆锤式膜冲击试验机测定的收缩前的耐冲击强度设为A1,该A1为20~60J/mm范围内的值,
(b)将在80℃的温水中使聚酯系收缩膜收缩10%后利用摆锤式膜冲击试验机测定的耐冲击强度设为A2时,以与所述A1的关系计,由A2/A1×100表示的数值为60~110%的范围内的值,
(c)将在80℃的温水中、10秒的条件下使聚酯系收缩膜收缩时的收缩率设为B1,将在90℃的温水中、10秒的条件下使聚酯系收缩膜收缩时的收缩率设为B2时,由B1/B2×100表示的数值为70~90%的范围内的值。
2.根据权利要求1所述的聚酯系收缩膜,其特征在于,所述耐冲击强度的A2为20~45J/mm的范围内的值。
3.根据权利要求1或2所述的聚酯系收缩膜,其特征在于,所述收缩率B1为35~80%的范围内的值,所述收缩率B2为40~85%的范围内的值。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚酯系收缩膜,其特征在于,收缩前的膜厚度为10~100μm的范围内的值。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚酯系收缩膜,其特征在于,收缩前的膜的MD方向的拉伸倍率为100~200%的范围内的值。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的聚酯系收缩膜,其特征在于,收缩前的膜的TD方向的拉伸倍率为300~600%的范围内的值。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的聚酯系收缩膜,其特征在于,收缩前的膜的基于JIS K7105测定的雾度值为5%以下的值。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的聚酯系收缩膜,其特征在于,以树脂总量的90~100重量%的范围含有非晶性聚酯。
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