CN1894101A - 热收缩性薄膜 - Google Patents

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CN1894101A CN 200480037121 CN200480037121A CN1894101A CN 1894101 A CN1894101 A CN 1894101A CN 200480037121 CN200480037121 CN 200480037121 CN 200480037121 A CN200480037121 A CN 200480037121A CN 1894101 A CN1894101 A CN 1894101A
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Abstract

本发明提供了一种热收缩性薄膜,满足(A)在聚酯类薄膜的至少一面形成有含硅酮成分的固体成分涂敷量为0.002~0.5g/m2的易滑移层,(B)易滑移层间的摩擦系数μd≤0.27,(C)在95℃的热水中浸渍10秒后的最大收缩方向的热收缩率为50%以上。本发明的热收缩性薄膜作为饮料用容器标签使用时,由于提高了外面一侧的润滑性,可以防止饮料自动售货机中商品的堵塞,而且可以充分满足溶剂粘接性,加工适性优良。

Description

热收缩性薄膜
技术领域
本发明涉及一种热收缩性薄膜,更详细地讲,其目的在于提供一种热收缩性聚酯类薄膜和热收缩性聚苯乙烯类薄膜,当将这些薄膜作为饮料用容器的标签使用时,由于提高了外面一侧的润滑性,防止了饮料自动售货机中商品的堵塞,且其加工适性优良。
背景技术
近年来,以用于提高包装品外观的外包装、避免内容物直接受冲击的包装、兼具保护玻璃瓶或塑料瓶及表示商品的功能的标签包装等为目的,热收缩性塑料薄膜得到了广泛应用。作为以这些为目的被使用的塑料原料,聚氯乙烯类薄膜、聚苯乙烯类薄膜、聚酯类薄膜等拉伸薄膜以标签和盖密封或集成包装的形式被用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)容器、聚乙烯容器、玻璃容器等各种容器中。
但是,聚氯乙烯类薄膜虽然收缩特性优良,但耐热性低,还存在焚烧时产生氯化氢气体、成为生成二噁英的原因等问题。另外,如果将热收缩性聚氯乙烯类树脂薄膜作为PET容器等的收缩标签使用,则在循环利用容器时,存在必须分离标签和容器的问题。
另一方面,聚苯乙烯类薄膜与PET瓶容器因比重不同而可以分离,收缩加工性也优良(如特许文献1)。另外,聚酯类薄膜的耐溶剂性优良,焚烧时不产生黑烟和恶臭,在环境方面也是优良的。不过,这些薄膜如果作为PET瓶用标签使用,则当用自动售货机出售最终制品时,由于标签表面的润滑性不足,向自动售货机投入或从自动售货机排出时,有时会引起堵塞,特别是商品不通过通路,到达不了出口,引发商品被多重排出的问题,因而有改善的必要。
特许文献1:特开2002-108217号
当将热收缩性薄膜用于实际容器的覆盖时,可以根据需要实施印刷后被加工成标签(筒状标签)和筒、袋等形态。该加工薄膜装贴于容器后,在载于传送机等的状态下,通过蒸汽通道(吹出蒸汽使其热收缩的类型的收缩通道方式)和热风通道(吹出热风使其热收缩的类型的收缩通道方式)的内部,使其热收缩、附着于容器上。
蒸汽通道传热效率比热风通道高,能够更均匀地加热收缩,与热风通道相比更容易获得良好的加工外观。然而,在蒸汽通道中,在构成薄膜的树脂中为赋予润滑性而添加蜡成分的情况下,为进行热收缩而吹出的蒸汽会除掉薄膜表面的蜡成分,引起收缩标签润滑性变差的问题。
另外。作为改善润滑性的手段,有人采用了在薄膜表面层叠润滑性良好的层的方法(如特许文献2)。
然而,因为需要薄膜的后加工,除了成本方面的问题,还存在由于加工工序中辊等与层叠表面的摩擦而产生磨损、生产性下降等问题。另外,如果为赋予印刷前或印刷后的薄膜表面以润滑性而施以易滑移涂敷,则溶剂粘接性会变差,而由于溶剂粘接性的下降,在热收缩时粘接部分有时会剥离,极端的情况下不能实现溶剂粘接。
特许文献2:特开2002-196677号
发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的在于提供如下的热收缩性薄膜,该薄膜的透明性良好,而且作为饮料用容器的标签使用时,通过提高外面一侧的润滑性可防止饮料自动售货机中商品的堵塞,而且可以充分满足溶剂粘接性,加工适性优良。更详细地讲,所述薄膜是热收缩性聚酯类薄膜和热收缩性聚苯乙烯类薄膜。
可以解决上述问题的本申请的第1发明,是润滑性优良的热收缩性聚酯类薄膜,所述薄膜满足上述条件(A)~(C)。
(A)在聚酯类薄膜的至少一面,形成有含硅酮成分的固体成分涂敷量为0.002~0.5g/m2的易滑移层;
(B)易滑移层间的摩擦系数μd≤0.27;
(C)在95℃的热水中浸渍10秒后的最大收缩方向的热收缩率为50%以上。
满足这一范围的情况下,可以提供在作为饮料容器的标签使用时能防止自动售货机中的堵塞而且透明性、加工性优良的热收缩性聚酯类薄膜。
在这种情况下,易滑移层间的摩擦系数μd≤0.24是合适的。
还有,在这种情况下,易滑移层固体成分中硅酮成分含有率为10~80重量%、而且硅酮成分含量为0.001至0.4g/m2是合适的。
在这种情况下,易滑移层中含有分子内具有苯乙烯部分的聚酯树脂成分是合适的。
另外,在这种情况下,一面与另一面都可以用有机溶剂粘接是合适的。
此外,能够解决上述问题的本申请的第2发明,是润滑性优良的热收缩性聚苯乙烯类薄膜,所述薄膜满足上述(a)~(c),
(a)至少薄膜单面间的摩擦系数μd≤0.25;
(b)将薄膜在80℃的热水中浸渍20秒,同时在主收缩方向上热收缩10%后取出,在23℃·相对湿度65%的气氛中自然干燥24小时后,至少薄膜单面间的摩擦系数μd≤0.28;
(c)在95℃的热水中浸渍10秒后,最大收缩方向的热收缩率为50%以上。
满足这一范围的情况下,可以发现薄膜具有优良的热收缩特性,同时,在蒸汽通道中以标签状覆盖于瓶容器并收缩后,也具有优良的润滑性。
在这种情况下,优选满足
(d)至少薄膜单面间的摩擦系数μd≤0.20;
(e)将薄膜在80℃的热水中浸渍20秒,同时使其在主收缩方向上热收缩10%,取出,在23℃·相对湿度65%的气氛中自然干燥24小时后,至少薄膜单面间的摩擦系数μd≤0.23;
此时,在以标签状在蒸汽通道内覆盖于瓶容器并使其收缩后,也可以显示出更加优良的润滑性。
还有,在这种情况下,在薄膜的至少单面一侧设置含润滑剂成分的易滑移层作为最外层是合适的。如果在该薄膜的至少一面设置含润滑剂成分的易滑移层作为最外层,则能够使作成标签时的表面润滑性优良,因而是优选的。如果只使薄膜的最外层含有润滑剂成分,可以避免使薄膜全体含有润滑剂成分时可能产生的缺点,如透明性下降和着色、薄膜强度下降等,而且由于可以降低润滑剂成分的使用量,在成本上也是有利的。
另外还有,在这种情况下,上述易滑移层通过涂敷法设置是合适的。如果用涂敷法,与其它的方法如利用共挤出的层叠法等相比,可以形成更薄的易滑移层,因此在体现后述的溶剂粘接性方面也是有利的。
在这种情况下,一面与另一面都能用溶剂粘接是合适的。如果能用溶剂粘接,则适合使用对一般热收缩性薄膜进行溶剂粘接加工的通常方法(中心密封法),能够容易地进行加工。
还有在这种情况下,在薄膜的主收缩方向,在伸缩模式:频率50Hz、-20℃至250℃的温度范围、升温速度:2℃/分的条件下测定薄膜动态粘弹性时,在计测来自聚苯乙烯的α分散以外的分散的温度范围,计测出α分散以外的分散是合适的。在该温度范围计测出α分散以外的分散的聚苯乙烯类薄膜,在产生α分散即成为热收缩现象的起因的松弛的分散的同时会产生收缩,如果在收缩终了时点附近由于发生结晶化或凝胶状结构而产生分散,则可成为收缩后的耐热性和尺寸稳定性优良的材料。另外,α分散以外的分散多见于间规聚苯乙烯及其共聚物,更多见于含结晶性成分的聚苯乙烯类树脂组合物。
发明的效果
本发明的热收缩性薄膜,其透明性优良,而且作为饮料用容器的标签使用时,能够通过提高外面一侧的润滑性来防止饮料自动售货机中商品的堵塞,且能充分满足溶剂粘接性、加工适性优良。
具体实施方式
本发明的热收缩性聚酯类薄膜,在热收缩性聚酯类薄膜的表层含有易滑移层。
本发明的热收缩性聚酯类薄膜是指以由已知的多元羧酸成分和多元醇成分形成的酯单元为主要结构单元的单一的共聚聚酯,或使用两种以上的聚酯的混合物所得到的物质。
本发明的热收缩性聚酯类薄膜在95℃热水中浸渍10秒时的最大收缩方向的收缩率为50%以上。如果薄膜的热收缩率低于50%,则薄膜的热收缩率不足,覆盖于容器上并收缩时不能附着于容器,会产生外观不良,因而是不优选的。更优选的热收缩率为52%以上,尤其优选为55%以上。在此,本发明中“95℃下的热水收缩率”是指,将热收缩性聚酯类薄膜(层叠有易滑移层等时,指层叠薄膜整体)切成10cm×10cm的正方形形状的热收缩性聚酯类薄膜、在95℃热水中浸渍10秒取出后测定试样尺寸(纵和横)并根据下式算出的值,以纵向和横向中大的一方的值作为最大收缩方向的热水收缩率。
收缩率(%)=(加热前尺寸-加热后尺寸)/加热前尺寸×100
下面对这样的热收缩性聚酯类薄膜进行详细说明。
作为构成用于本发明的热收缩性聚酯类薄膜的原料组合物中聚酯的二元羧酸成分,除了构成对苯二甲酸乙二醇酯单元的对苯二甲酸外,还可以使用芳香族二羧酸和脂环式二羧酸中的任何一种。
作为芳香族二羧酸,可以列举间苯二甲酸、邻苯二甲酸、5-tert-丁基间苯二甲酸、5-磺酸钠间苯二甲酸等苯甲酸类;2,6-萘二羧酸等萘二羧酸类;4,4-二羧基二苯、2,2,6,6-四甲基联苯基-4,4′-二羧酸等二羧基联苯类;1,1,3-三甲基-3-苯基茚-4,5-二羧酸及其取代化合物,1,2-二苯氧基乙烷-4,4′-二羧酸及其取代化合物等。
作为脂肪酸羧酸,可以列举乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、庚二酸、辛二酸、十一(烷)酸、十二烷二羧酸、巴西酸、十四烷二羧酸、十六碳二酸、十九烷二羧酸、二十二烷二羧酸及它们的取代化合物、4,4′-二羧基环己烷及其取代化合物等。
作为含于原料组合物的聚酯的二元醇成分,以构成聚对苯二甲酸乙二醇酯单元的乙二醇为首,其它的可以使用脂肪族二元醇、脂环式二元醇和芳香族二元醇中的任何一种。
作为脂肪族二元醇,有二甘醇、丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、新戊二醇、2-甲基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-二乙基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-n-丁基-1,3-丙二醇等。作为脂环式二元醇,有1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇等。作为芳香族二元醇,有2,2-双(4′-β-羟基乙氧基苯基)砜等ビスゲノ—ル类化合物的乙烯氧附加物、苯二甲醇等。另外,聚乙二醇和聚丙二醇等聚亚烷基二醇也可以作为二元醇使用。
上述原料组合物所含聚酯是由上述酸成分和二元醇成分构成的物质,若要调整聚酯,改善作为热收缩性薄膜的特性,则优选组合使用一种以上的酸成分或二元醇成分,组合的单体成分的种类和含量可以根据所需的薄膜特性、经济性等适当选择。另外,原料组合物中可含有一种或一种以上的聚酯。所含聚酯为一种的情况下,设为含对苯二甲酸乙二醇酯单元的共聚聚酯。混合两种以上聚酯的情况下,设为所需组成的共聚聚酯和均聚聚酯的混合物。一般由于共聚聚酯融点低,存在干燥时操作难等问题,因此优选混合使用均聚聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对萘二甲酸乙二醇酯、聚(对苯二甲酸1,4-环己烯二亚乙酯)等)和共聚聚酯。其中,作为热收缩性聚酯类薄膜时,优选聚酯全部的1~2摩尔%为脂肪族二羧酸单元。通过调节至这一范围,可以将热收缩的开始温度控制在理想的范围。
上述原料组合物中的聚酯,任何一种都可以用以往的方法制造,例如可以使用二羧酸和二元醇直接反应的直接酯化法、二羧酸二甲基酯和二元醇反应的酯交换法等来调整聚酯。调整可以用间歇式和连续式的任何一种方法来进行。
原料组合物中,除了上述聚酯外还可以根据需要加入各种已知的添加剂,作为添加剂,可以列举二氧化钛、微粒子状二氧化硅、高岭土、碳酸钙等润滑剂,防静电剂,防老剂、紫外线吸收剂,着色剂(染料等)。
将上述原料组合物用已知的方法(例如挤出法、压延法等)成形为薄膜状。薄膜的形状为平面状或筒状,没有特别的限定。作为拉伸方法,可以采用如辊拉伸法、长间隙拉伸法、拉幅器拉伸法、吹塑拉伸法等已知的方法。这些方法的任何一种都可以进行逐次双向拉伸、同时双向拉伸、单向拉伸及其组合拉伸。上述双向拉伸中,纵横方向的拉伸可以同时进行,也可以先进行任何一方的拉伸。拉伸倍率在1.0倍至7.0倍的范围可以任意设定,优选规定的一个方向的倍率为3.5倍以上。
拉伸工序中,优选在构成薄膜的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且在Tg+80℃以下的温度进行预热。拉伸时的热定形处理推荐为在拉伸后通过30~150℃的加热区域约1~30秒。另外也可以在薄膜拉伸后、热定形处理前或后以规定的幅度进行拉伸。还有,可以附加上述拉伸后在保持伸长或拉伸的状态下赋予薄膜应力的同时进行冷却的工序,或者紧接该处理解除拉伸状态后进行冷却的工序。所得薄膜的厚度优选为6~250μm的范围。
构成本发明所涉及的热收缩性聚苯乙烯类薄膜的聚苯乙烯类树脂的组成,只要可以体现所规定的热收缩特性,就没有特别的限定。
本发明的热收缩性聚苯乙烯类薄膜在95℃热水中浸渍10秒时的最大收缩方向的收缩率为50%以上。如果薄膜的热收缩率低于50%,则薄膜的热收缩率不足,覆盖容器并收缩时不能附着于容器,会产生外观不良,因而是不优选的。更优选的热收缩率为52%以上,尤其优选为55%以上。
下面对这样的聚苯乙烯类薄膜进行详细的说明。
本发明中的聚苯乙烯类树脂优选为含具有间规结构的聚苯乙烯的树脂,实际上,作为聚苯乙烯,更优选使用实质上只含间规结构的聚苯乙烯类树脂。如果使用间规结构的聚苯乙烯类树脂,容易得到机械强度和耐热性更加优良的薄膜。这样的聚苯乙烯类树脂不只是密度低,有利于循环工序中的分离,而且耐热性、特别是加热保存时等的耐热性优良,由薄膜成形后产生的经时收缩带来的印刷间距(pich)变化也小,提高了作为标签的印刷精度,因而是优选的。另外对印刷油墨所含的溶剂的耐久性也优良,可以得到印刷性优良的薄膜。
具有上述间规结构的聚苯乙烯类树脂,就其用核磁共振法定量侧链苯基和/或取代苯基的立构规整度而言,二单元组(diad,结构单元为2个)优选为75%以上,更优选为85%以上,另外,五单元组(pentad,结构单元为5个)优选为30%以上,更优选为50%以上。
作为构成用于本发明的聚苯乙烯类树脂的聚苯乙烯成分,可以列举聚苯乙烯、聚(p-、m-、或o-甲基苯乙烯)、聚(2,4-、2,5-、3,4-、或3,5-二甲基苯乙烯)、聚(p-叔丁基苯乙烯)等聚(烷基苯乙烯)、聚(p-、m-、或o-氯代苯乙烯)、聚(p-、m-、或o-溴代苯乙烯)、聚(p-、m-、或o-氟代苯乙烯)、聚(o-甲基-p-氟代苯乙烯)等聚(卤化苯乙烯)、聚(p-、m-、或o-氯甲基苯乙烯)等聚(卤化取代烷基苯乙烯)、聚(p-、m-、或o-甲氧基苯乙烯)、聚(p-、m-、或o-乙氧基苯乙烯)等聚(烷氧基苯乙烯)、聚(p-、m-、或o-羧甲基苯乙烯)等聚(羧烷基苯乙烯)、聚(p-乙烯基苄基丙醚)等聚(烷基醚苯乙烯)、聚(p-三甲基甲硅烷基苯乙烯)等聚(烷基甲硅烷基苯乙烯)、尤其是聚(乙烯基苄基二甲氧基磷化物)等。
作为本发明的热收缩性聚苯乙烯类薄膜的优选的特性,在伸缩模式:频率50Hz、-20℃至250℃的温度范围、升温速度:2℃/分的条件下测定薄膜主收缩方向的动态粘弹性时,优选在计测来源于聚苯乙烯的α分散以外的分散的温度范围计测出α分散以外的分散。
顺便提一下,据第44次流变学讨论会概要集(1996)169~172页(中谷、山田等),α分散、即成为热收缩现象原因的松弛的分散,多见于间规聚苯乙烯及其共聚物和含有结晶性成分的聚苯乙烯类树脂组合物。
具备这种特性的本发明的热收缩性聚苯乙烯类薄膜,可以通过拉伸如下未拉伸薄片而获得,所述未拉伸薄片为,在伸缩模式:频率50Hz、-20℃至250℃的温度范围、升温速度:2℃/分的条件下测定获得该薄膜时的拉伸前的未拉伸薄片的动态粘弹性时,在计测来源于聚苯乙烯的α分散的温度范围内,计测出了α分散以外的分散的未拉伸薄片。另外,这样的未拉伸薄片可以通过在250℃的温度下将原料树脂由T模头熔融挤出后,经过约20~50℃的冷却辊急速冷却固化而获得。
在本发明的热收缩性聚苯乙烯类薄膜中,作为构成薄膜中至少一层的聚苯乙烯类树脂,优选使用在苯乙烯聚合时或于聚苯乙烯类聚合物中配合了用于降低热收缩开始温度或者提高耐冲击性的增塑剂或互容剂的材料。
在本发明的热收缩性聚苯乙烯类薄膜中,对于聚苯乙烯类树脂再配合其它的热塑性树脂和/或橡胶成分也是有效的。作为在此所配合的其它的热塑性树脂,以具有无规(立构)结构的聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂等聚苯乙烯类树脂为首,可以列举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等聚酯类树脂;尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙4、聚己二酰己二胺等聚酰胺类树脂;聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等聚烯烃类树脂等。
另外,作为上述橡胶成分,优选为含苯乙烯类化合物作为其构成成分的橡胶状共聚物,可以列举从苯乙烯和橡胶成分中分别选择一种以上而共聚的无规、嵌段或接枝共聚物。作为这样的橡胶状共聚物的具体例子,可以列举例如苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物橡胶,还有这些共聚物橡胶中丁二烯部分的一部分或全部被氢化的橡胶、丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物橡胶、丙烯腈-丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物橡胶、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物橡胶等。
含有苯乙烯类化合物作为其构成成分的上述橡胶状聚合物,由于分子中含有苯乙烯单元,因而对以间规结构为主的聚苯乙烯类树脂的分散性良好,其结果可以发挥对聚苯乙烯类树脂优良的物性改善效果。特别是含有上述苯乙烯类化合物作为其构成成分的橡胶状共聚物,作为相容性调节剂是适合的。
作为橡胶成分,除了上述物质,还可以使用天然橡胶、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚异丁烯、氯丁二烯橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、丙烯酸橡胶、聚醚-酯橡胶、聚酯-酯橡胶等。
构成本发明的热收缩性聚苯乙烯类薄膜的聚苯乙烯类树脂的重均分子量优选为10,000以上,更优选为50,000以上。重均分子量低于10,000的物质,薄膜的拉伸强度特性和耐热性容易稍有不足。重均分子量的上限虽没有特别的限制,但如果为1,500,000以上,由于拉伸张力的增大容易引起断裂,因而优选低于1,500,000。
在本发明的热收缩性聚苯乙烯类薄膜中,除了上述成分之外,以提高静电附着性、易滑移性、拉伸性、加工适性、耐冲击性等为目的,或以粗糙化、不透明化、空穴化、轻量化等为目的,在不防碍本发明所需性能的范围内,可以适当配合上述以外的树脂和增塑剂、相容性调节剂、无机粒子、有机粒子、着色剂、抗氧化剂、防静电剂等。
本发明的热收缩性聚苯乙烯类薄膜,由于使用如上述的聚苯乙烯类树脂作为薄膜的构成原料,因而热收缩特性良好,在形成标签时与油墨的粘接性和印刷性也优良,薄膜印刷面也很少产生针孔等。还有,废弃性优良、焚烧处理时对环境的负荷也很少。
如上所述的聚苯乙烯类树脂,可以用以往一般使用的挤出法或压延法等形成为薄膜状。薄膜的形状一般为平面状和筒状,没有特别的限定。作为拉伸法可以无限制地使用以往一般采用的辊拉伸法、长间隙拉伸法、拉幅器拉伸法、吹塑拉伸法等,采用这些方法中任何方法时,作为拉伸方式均可以采用逐次双向拉伸、同时双向拉伸、单向拉伸、或组合这些的任何方法。进行上述双向拉伸时,纵横方向可以同时进行拉伸,但优选任何一方首先进行的逐次双向拉伸,纵横方向的顺序任何一方优先均可。
其次对制造本发明的热收缩性聚苯乙烯类薄膜时的优选条件加以说明。
拉伸倍率优选为从1倍到6倍的范围内,所定的一个方向的倍率和与该方向垂直方向的倍率可以相同也可以不同。拉伸工序中优选在构成薄膜的树脂成分的玻璃化转变温度(Tg)以上、(Tg+50)℃以下的温度进行预热。同时优选在上述拉伸前实施在线涂敷。
拉伸后的热定形中,优选在拉伸后用1秒~30秒通过30℃~150℃的加热区域。另外也可以在拉伸薄膜后、热定形前,或在热定形后进行适度的松弛处理。还可以在上述拉伸后,附加保持拉伸或伸张状态的条件下对薄膜边施加应力边进行冷却的工序,或该处理后紧接着解除拉伸状态后再进行冷却的工序。
本申请的第1项发明的润滑性优良的热收缩性聚酯类薄膜中,在聚酯类薄膜的至少一面形成有含硅酮成分的固体成分涂敷量为0.002~0.5g/m2的易滑移层,易滑移层间的摩擦系数μd≤0.27,优选为摩擦系数μd≤0.27。本发明的热收缩性聚酯类薄膜,可以通过将含硅酮成分的固体成分涂敷量为0.002~0.5g/m2的易滑移层层叠于热收缩性聚酯类薄膜表面而得到。固体成分涂敷量为涂敷、干燥后存在于聚酯类薄膜上的涂敷物的量。作为上述易滑移层推荐含有硅酮成分和粘合剂树脂成分的物质。硅酮(silicone)成分是指有机硅氧烷类,包括具有油、橡胶、树脂等性状的物质,分别叫作硅油、硅橡胶、硅树脂。由于具有疏水作用、润滑作用、脱模作用等,因此作为薄膜表层层叠时,对降低表面的摩擦是有效的。作为饮料容器标签使用时,大多利用蒸汽和热风进行收缩、装贴,如果是耐水性低的易滑移层,则使用上述的收缩处理会显著降低润滑性,但由于硅酮的疏水性效果,蒸汽处理后也能够保持良好的润滑性。
其中特别推荐硅树脂。硅树脂是指具有三维网状结构的有机聚硅氧烷,作为易滑移层层叠于聚酯类薄膜表面后卷曲成卷时,不易引起向所接触薄膜的背面转印。另外,作为饮料标签使用时,被施以印刷加工时的印刷性良好。还有,由于含有甲基作为有机基团的硅树脂其耐热性优良,适于作为热饮容器标签使用,因而特别推荐。
作为硅酮成分的含量,易滑移层中的存在量优选为10~80重量%,特别优选为40~70%。如果存在量低于10重量%,润滑性的改善效果小,超过80重量%,容易引起涂敷层成分的转印。
另外,硅酮成分和其它的润滑剂成分也可以并用,作为并用的润滑剂,优选添加石蜡、微晶蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、乙烯丙烯酸类蜡、硬脂酸、二十二烷酸、12-羟基硬脂酸、硬脂酰胺、油酰胺、芥酸酰胺、亚甲基双硬脂酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双油酰胺、硬脂酸丁酯、硬脂酸单甘油酯、季戊四醇四硬脂酸酯、硬化蓖麻油、硬脂酸硬脂酯、硅氧烷、高级醇类高分子、硬脂醇、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铅等。其中,低分子量聚乙烯蜡的添加可以使层表面平滑而具有粘附防止效果,由此有望提高润滑性。
另外,通过添加二氧化硅、氧化钛、云母、滑石、碳酸钙等无机粒子、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、苯乙烯-二乙烯基苯类、脲醛树脂、硅树脂、聚酰胺-(酰)亚胺、苯代三聚氰二胺等有机粒子、或它们的表面处理品等,能更进一步提高润滑性,但由于表面凹凸的生成等有可能降低薄膜透明性,因此建议根据透明性的要求适当调整添加量。
作为粘合剂树脂成分,例如有酯类树脂、酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、环氧类树脂、酚醛树脂类树脂、丙烯酸类树脂、醋酸乙烯酯类树脂、聚乙烯或聚丙烯等烯烃类树脂、纤维素类树脂、三聚氰胺类树脂或其共聚物或改性树脂、或具有热、光能固化性的物质,其中,当将酯类树脂、聚氨酯类树脂、或其共聚物与润滑剂组合时,除了显示出良好的润滑性,由于在筒加工中可能用溶剂粘接,因而得到了特别推荐。进而,从安全性、适应环境的观点出发,更优选使用水分散类的物质。该粘合剂树脂成分除了具有作为粘合剂的效果,提高与易滑移层的聚酯类薄膜的附着力外,在层叠易滑移层后拉伸薄膜时,还具有使表面平滑的拉伸助剂的作用。被拉伸时,更具有增强表层强度的效果。
本发明中,作为上述粘合剂树脂成分,易滑移层中含有分子内具有苯乙烯部分的聚酯树脂成分是合适的。
作为具有苯乙烯部分的树脂成分,可以列举例如聚苯乙烯树脂、或者在聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃类树脂、纤维素树脂、三聚氰胺树脂、或其共聚物或改性树脂中,通过单体共聚或嵌段共聚或接枝共聚的方法引入了苯乙烯的物质。
其中,由于含有苯乙烯部分的聚酯树脂有提高层硬度的效果,因此与硅酮成分组合时可以显示出良好的润滑性,此外,在筒加工中的溶剂粘接性优良,因而被推荐。这里所说的聚酯树脂是指通过多元酸和多元醇的缩聚而得到的高分子化合物,也可以是共聚或改性树脂。
该树脂成分除了具有作为粘合剂的效果,能提高与易滑移层的薄膜的附着力外,在易滑移层层叠后拉伸薄膜时,还具有使表面平滑的拉伸助剂的作用。作为含有苯乙烯部分的树脂成分,从安全性、适应环境的观点出发,更优选使用水分散类的物质。
另外,如果层叠易滑移层后拉伸薄膜,则对增强表层强度是有效的,薄层化也是可能的。
作为易滑移层的形成方法,有将易滑移树脂熔融挤出来层叠于表层的方法、薄膜制膜工序中易滑移涂敷液的涂敷(在线涂敷)、薄膜制膜后的易滑移涂敷液的涂敷(脱线涂敷)等,但从成本方面、及有望获得因涂敷后的拉伸热处理使涂敷层与薄膜间具有良好的附着力、使层强韧、薄层化成为可能、提高透明性等效果的角度出发,优选在线涂敷的制造方法。作为例子,可以列举反辊方式、气刀刮涂方式、喷涂(フアウンテン)方式等。
在在线涂敷的涂敷工序中,优选通过熔融挤出法等将聚酯类原料组合物形成为薄膜状后,或将形成为薄膜状的物质单轴拉伸后将上述易滑移涂敷液以平滑而均匀的厚度涂敷于薄膜表面。然后,通过进一步的双向或单向加热拉伸,涂敷层自身也随薄膜一起被拉伸,因此可以得到提高对薄膜的附着力、强度的效果,因而被推荐。
作为本发明的实施方式,特别推荐使用硅树脂作为润滑剂,使用酯类树脂、聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂或其共聚物、最好是含苯乙烯部分的聚酯类树脂作为粘合剂树脂成分,通过在线涂敷法在热收缩性聚酯类薄膜的表层形成易滑移层。
作为拉伸、干燥后存在于薄膜上的涂敷层的量,优选为0.001~0.5g/m2,尤其优选为0.002~0.2g/m2。如果在0.001g/m2以下,摩擦阻力变大,如果超过0.5g/m2,薄膜的透明性会降低,同时加工工序中由于辊和层叠表面的摩擦会引起磨耗屑的产生。
下面对筒加工加以说明。由本发明的热收缩性聚酯类薄膜制造标签时,要进行筒化加工,此时大多使用溶剂进行粘接,从这一观点考虑,优选将1,3-二氧杂戊环、四氢呋喃等溶剂涂敷于薄膜一面上并将薄膜的另一面压粘于该涂敷面时,可以实现粘接。当该粘接强度不足时,标签的热收缩装贴时或处理饮料瓶时,标签的粘接部位有可能发生剥离。
就本发明的热收缩性聚苯乙烯类薄膜而言,至少薄膜的单面间的摩擦系数μd≤0.25,且将薄膜在80℃的热水中浸渍20秒并同时使其在主收缩方向上收缩10%后取出、在23℃·相对湿度65%的气氛中自然干燥24小时后,至少薄膜单面间的摩擦系数μd≤0.28。薄膜单面间的摩擦系数在任何一面超过0.25的情况下,在将该薄膜作成标签状并用热风通道法使其收缩覆盖于容器时,标签面间的润滑性变得不充分,投入自动售货机中或排出时容易发生堵塞。另外,将该薄膜在80℃的热水中浸渍20秒使其在主收缩方向上收缩10%后取出、并在23℃·相对湿度65%的气氛中自然干燥24小时后的至少薄膜单面间的摩擦系数μd在任何一面超过0.28的情况下,在将该薄膜作成标签状并用蒸汽通道法使其收缩覆盖于容器时,标签面间的润滑性变得稍不充分,投入自动售货机中或排出时仍容易发生堵塞。
本发明的热收缩性聚苯乙烯类薄膜,上述薄膜单面间的摩擦系数优选为0.23以下,另外,将该薄膜在80℃的热水中浸渍20秒使其在主收缩方向上收缩10%后取出并在23℃·相对湿度65%的气氛中自然干燥24小时后的至少薄膜单面间的摩擦系数优选为0.23以下。
这样的摩擦系数可以通过在热收缩性聚苯乙烯类薄膜的至少一面的最表层形成含有润滑剂成分的易滑移层来确保。通过在最外层一侧设置含有润滑剂成分的易滑移层,可以避免使薄膜全体含有润滑剂成分时产生的缺点如透明性的降低和着色、薄膜强度的降低等,另外由于可以减少润滑剂成分的绝对量,在成本方面也是有利的。如果采用由涂敷法形成易滑移层的方法,与除此以外的方法如共挤出层叠法等比较,可以形成更薄的易滑移层,在体现后述的溶剂粘接性方面也是有利的。
该易滑移层在热收缩性聚苯乙烯类薄膜的最外层侧,以0.1μm左右以下(换算成涂敷量约为0.1g/m2以下)、更优选为50nm左右以下(换算成涂敷量约为0.05g/m2以下)的薄层形成为好。这是因为,虽然易滑移层的厚度根据易滑移层的构成原料而有所不同,但如果过厚,溶剂粘接性有下降的倾向。若易滑移层的厚度为0.4μm左右以上(换算成涂敷量约为0.4g/m2以上),除了上述溶剂粘接性低以外,会导致薄膜的透明性下降,同时在加工工序中由于辊和层叠表面的摩擦会引起磨耗屑的产生。相反,若易滑移层过薄,润滑性不足,所以优选设为5nm以上(换算成涂敷量约为0.005g/m2以上),更优选设为8nm以上(换算成涂敷量约为0.008g/m2以上)。
用涂敷法形成易滑移层的具体方法没有特别的限制,但优选在制膜时的拉伸前在原材料上涂敷后拉伸,即在线涂敷方式,采用这一涂敷方式,可以作为更均匀的薄膜高效率地形成易滑移层,在成本方面也是有利的。
还有,本发明的热收缩性聚苯乙烯类薄膜,优选能够用溶剂粘接。这是因为,如果可实现溶剂粘接的物质,就可采用对通常的热收缩性薄膜进行溶剂粘接加工的一般方法(例如中心密封法等)来加工,与涂敷胶粘剂后叠层并陈化一定时间的方式相比,能够简化工序。
本发明的优选实施方式是在如前所述的薄膜的至少一面涂敷易滑移层并优选通过制膜时的在线涂敷来形成易滑移层的热收缩性聚苯乙烯类薄膜,该易滑移层,在提高薄膜的溶剂粘接性这一点上考虑,也优选含润滑剂成分的同时含有粘合剂树脂成分。
作为润滑剂使用粒子状的润滑剂成分,有时会影响薄膜的透明性,另外,粒子有时会凝聚,应加以注意。作为不产生这样的问题的优选润滑剂,可以列举石蜡、微晶蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、乙烯丙烯酸类蜡、硬脂酸、二十二烷酸、12-羟基硬脂酸、硬脂酰胺、油酰胺、芥酸酰胺、亚甲基双硬脂酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双油酰胺、硬脂酸丁酯、硬脂酸单甘油酯、季戊四醇四硬脂酸酯、硬化蓖麻油、硬脂酸硬脂酯、硅氧烷、高级醇类高分子、硬脂醇、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铅、硅酮(二甲基硅氧烷)类低分子量物(油)或硅酮(二甲基硅氧烷)类树脂等,这些除了可以单独使用,根据需要也可以两种以上并用。其中,硅酮类低分子量物(油)和硅酮类树脂由于可以降低薄膜表面的动态摩擦系数,而且不易影响薄膜的溶剂粘接性,因而是特别优选的。
与本申请的第1项发明的热收缩性聚酯类薄膜同样,润滑剂成分优选使用硅酮类物质,硅酮类物质中特别优选为硅树脂。硅树脂的含量,以易滑移层中的存在量计,优选为10~80质量%,更优选为20~70质量%。存在量低于10质量%时,润滑性的改善效果小,若超过80质量%,则卷成卷状时易滑移层成分容易转印到背面。
作为配合于易滑移层内的粘合剂树脂成分,可以列举如聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、环氧类树脂、酚醛类树脂、丙烯酸类树脂、聚醋酸乙烯类树脂、纤维素类树脂、苯乙烯类树脂等各种各样的树脂,特别是苯乙烯-丙烯酸共聚类树脂,通过与上述的润滑剂的组合,能发挥出优良的润滑性,因而是优选的。
关于上述润滑剂和粘合剂树脂成分的任何一方,从安全性和适应环境的观点考虑,优选使用水溶性或水分散性的物质。
实施例
下面通过实施例进一步详述本发明,但下述实施例并不限制本发明,在不脱离本发明的宗旨的范围内,变更实施的情况也含于本发明中。由实施例和比较例所得薄膜的物性的测定方法如下。
(1)热收缩率
从拉伸的薄膜切出10cm×10cm的正方形,使其中的一边与薄膜走行方向平行,将其在加热至95℃的水槽中浸渍10秒钟。10秒钟后立即在另外准备的23℃~25℃温度的水槽中浸渍20秒钟,然后测定薄膜主收缩方向的长度,求取热收缩率。收缩最大的方向设为主收缩方向。
热收缩率(%)=(加热前尺寸-加热后尺寸)/(加热前尺寸)×100
(2)摩擦系数
依据JIS K-7125,在23℃·65%RH环境下测定薄膜面间的动态摩擦系数μd、变化幅度R。另外,热水处理后的动摩擦系数,是将薄膜在80℃的热水中处理20秒,使其在主收缩方向收缩10%之后,以与上述同样的方法测定的。
(3)浊度
浊度是依据JIS K6714,用浊度计(日本精密机械公司制)测定的,由下述基准进行评价。
○:≤8.0%
×:>8.0%
(4)溶剂粘接强度
将1,3-二氧杂戊环涂敷于拉伸的薄膜,将两张合在一起实施密封。切取在薄膜的主收缩方向、与主收缩方向垂直的方向分别宽15mm的密封部分,将其固定于(株)ボ-ルドウイン公司制的万能拉伸实验机STM-50上,通过90°剥离试验,在200mm/分钟的拉伸速度下测定,由下述基准进行评价。
○:≥4N/15mm
×:<4N/15mm
(5)耐磨损性
进行耐磨损性评价时,使用染色物摩擦坚牢度试验机(株式会社安田精机制作所制)测定磨损量。使用将两张纱布和粒径#1000的砂纸以砂纸成表面的顺序安装的摩擦子(表面半径45mm、弧长59mm、宽25mm),将薄膜样品固定于试样台(表面半径200mm)上,并使薄膜间摩擦系数小的一面成为表面,在荷载40g、往返距离100mm、30来回/分钟的条件下处理样品。测定10个来回处理前后处理部位单位面积的重量变化(g/m2)。
(6)动态粘弹性
裁取热收缩性聚苯乙烯类薄膜的制造工序途中得到的各未拉伸片,其MD方向为长度方向,宽为5mm,测定部分长度为30mm,作成试片。对各试片,使用アイテイ-记测公司制的动态粘弹性测定装置,在伸缩模式:频率50Hz、-20℃~250℃的温度范围、升温速度2℃/分钟的条件下测定动态粘弹性,在计测来自聚苯乙烯的α分散的温度范围,确认α分散以外分散的有无。
(7)自动售货机的堵塞
将薄膜成形为易滑移层成外面的筒状标签后,利用蒸汽热收缩,装贴于500mL饮料用PET瓶的躯干部,测定投入、排出自动售货机时,排出400个的过程中发生堵塞的件数(个数)。
(实验1)
(1)聚酯类树脂及未拉伸薄膜
将聚对苯二甲酸乙二醇酯40重量%,由对苯二甲酸100摩尔%、新戊二醇30摩尔%和乙二醇70摩尔%构成的聚酯50重量%,及聚对苯二甲酸丁二醇酯10重量%混合形成聚酯组合物,使该组合物在280℃熔融,由T模头挤出,用冷硬轧辊急速冷却,得到未拉伸薄膜。
(2)涂敷液的调和
将固体成分中含有二甲基硅酮树脂和苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的水分散(クリ—テックスKT-290日新化学研究所公司制)的固体成分95重量%、表面活性剂(メガフアツクF442:大日本油墨化学工业制)固体成分5重量%的IPA-水溶液作成涂敷液。
(3)涂敷薄膜的制造
将(2)中调和的涂敷液,用喷涂方式涂敷于由(1)所得的未拉伸薄膜,加热至薄膜温度达到70℃后,用拉幅器在横向拉伸4.0倍,然后在80℃热定形,得到涂敷量为0.02g/m2、厚度为50μm的热收缩性聚酯类薄膜。
(实验2)
实验1中,作为涂敷液使用固体成分中含硅酮水分散液(TSM6343:东芝硅酮公司制)的固体成分40重量%、聚乙烯蜡水分散液(ハイテツクE-8237:东邦化学公司制)的固体成分15重量%、酯类树脂水分散液(バイロナ—ルMD1500:东洋纺织公司制)的固体成分30重量%、表面活性剂(メガフアツクF442:大日本油墨化学工业制)的固体成分15重量%的IPA-水溶液,除此之外,用与实验1同样的方法,得到热收缩性聚酯类薄膜。
(实验3)
实验1中,作为涂敷液使用固体成分中含硅酮水分散液(TSM6343:东芝硅酮公司制)的固体成分50重量%、聚乙烯蜡水分散液(ハイテツクE-8237:东邦化学公司制)的固体成分15重量%、酯类树脂水分散液(バイロナ—ルMD1500:东洋纺织公司制)的固体成分30重量%、表面活性剂(メガフアツクF442:大日本油墨化学工业制)的固体成分5重量%的IPA-水溶液,除此之外,用与实验1同样的方法,得到热收缩性聚酯类薄膜。
(实验4)
除了实验1中在横向拉伸后以0.7g/m2的涂敷量涂敷涂敷液外,用与实验1同样的方法得到热收缩性聚酯类薄膜。
(实验5)
除了将实验2中的涂敷量改为0.7g/m2外,用与实验2同样的方法得到热收缩性聚酯类薄膜。
(实验6)
实验1中,作为涂敷液使用固体成分中含聚乙烯蜡水分散液(ハイテツクE-8237:东邦化学公司制)的固体成分30重量%、酯类树脂水分散液(バイロナ—ルMD1500:东洋纺织公司制)的固体成分50重量%、表面活性剂(TB214:松本油脂公司制)的固体成分20重量%的IPA-水溶液,涂敷量为0.01g/m2,除此之外,用与实验1同样的方法,得到热收缩性聚酯类薄膜。
(实验7)
实验1中作为涂敷液使用在涂敷液的总固体成分中含二甲基硅酮树脂(S4005:日新化学制)的固体成分70重量%、苯乙烯共聚聚酯树脂的水分散液(AGN709:东洋纺织制)的固体成分20重量%、表面活性剂(メガフアツクF442:大日本油墨化学工业制)的固体成分10重量%的IPA-水溶液,涂敷量为0.02g/m2,除此之外,用与实验1同样的方法得到热收缩性聚酯类薄膜。
(实验8)
实验1中作为涂敷液使用在涂敷液的总固体成分中含硅酮水分散液(TSM6343:东芝硅酮公司制)的固体成分60重量%、苯乙烯共聚聚酯树脂水分散液(AGN709:东洋纺织制)的固体成分35重量%、表面活性剂(TB214:松本油脂公司制)的固体成分5重量%的IPA-水溶液,涂敷量为0.02g/m2,除此之外,用与实验1同样的方法得到热收缩性聚酯类薄膜。
(实验9)
实验1中作为涂敷液使用在涂敷液的总固体成分中含二甲基硅酮树脂(S4005:日新化学制)的固体成分50重量%、苯乙烯共聚聚酯树脂的水分散液(AGN707:东洋纺织制)、聚乙烯蜡水分散液的固体成分40重量%、表面活性剂(メガフアツクF442:大日本油墨化学工业制)的固体成分10重量%的IPA-水溶液,涂敷量为0.02g/m2,除此之外,用与实验1同样的方法得到热收缩性聚酯类薄膜。
(实验10)
除了实验1中作为涂敷液使用在涂敷液的总固体成分中含二甲基硅酮树脂(S4005:日新化学制)的固体成分95重量%、表面活性剂(メガフアツクF442:大日本油墨化学工业制)的固体成分5重量%的IPA-水溶液,涂敷量为0.02g/m2外,用与实验1同样的方法得到热收缩性聚酯类薄膜。
(实验11)
除了使用聚氨酯树脂的水分散液(ハイドランHW340大日本油墨学工业制)代替实验1中苯乙烯共聚聚酯树脂水分散液、涂敷量为0.02g/m2外,用与实验1同样的方法得到热收缩性聚酯类薄膜。
(实验12)
除了二甲基硅酮树脂(S4005:日新化学制)的固体成分在涂敷液的全部固体成分中占5重量%、苯乙烯共聚聚酯树脂的水分散液(AGN709:东洋纺织制)的固体成分在固体成分中占85重量%、表面活性剂(メガフアツクF442:大日本油墨化学工业制)的固体成分在固体成分占10重量%、涂敷量为0.02g/m2外,用与实验1同样的方法得到热收缩性聚酯类薄膜。
(实验13)
除了实验7中将涂敷液涂敷于拉伸后的薄膜、涂敷量改为0.7g/m2外,用与实验7同样的方法得到热收缩性聚酯类薄膜。
薄膜易滑移层的原料配方示于表1,所得薄膜物性示于表2和表3。
[表1]
  实验No.          润滑剂       粘合剂树脂          表面活性剂   涂敷量   涂敷方式
  种类   重量%   种类   重量%   种类   重量%   (g/m2)
  1   クリ—テツクスKT-290   95   -   -   メガフアツクF442   5   0.02   在线
  2   TSM6343   40   MD1500   15   メガフアツクF442   15   0.02   在线
  E-8237   15
  3   TSM6343   50   MD1500   30   TE214   5   0.02   在线
  E-8237   15
  4   クリ—テツクスKT-290   95   -   -   メガフアツクF442   5   0.7   脱线
  5   TSM6343   40   MD1500   30   メガフアツクF442   15   0.001   在线
  E-8237   15
  6   E-8237   30   MD1500   50   TE214   20   0.01   在线
  7   S4005   70   AGN709   20   メガフアツクF442   10   0.02   在线
  8   TSM6343   60   AGN709   35   TE214   5   0.02   在线
  9   S4005   50   AGN709   40   メガフアツクF442   10   0.02   在线
  10   S4005   95   -   -   メガフアツクF442   5   0.02   在线
  11   TSM6343   60   HW340   35   TE214   5   0.02   在线
  12   S4005   5   AGN709   85   メガフアツクF442   10   0.02   在线
  13   S4005   70   AGN709   20   メガフアツクF442   10   0.7   脱线
[表2]
  实验No.        摩擦系数   耐磨耗性(磨耗量)(g/m2   溶剂粘接性   热水收缩率(%)   透明性(浊度)   自动售货机堵塞(个/400个)
  未处理(μd)   热处理后(μd)
  1   0.15   0.18   0.10   ○   61   ○   0
  2   0.15   0.16   0.08   ○   60   ○   0
  3   0.18   0.20   0.08   ○   61   ○   0
  4   0.13   0.13   0.42   ×   62   ×   -
  5   0.34   0.41   0.10   ○   60   ○   4
  6   0.19   0.34   0.11   ○   60   ○   3
[表3]
  实验No.     摩擦系数   耐磨耗性(磨耗量)(g/m2)        溶剂粘接性   热水收缩率(%)   透明性(浊度)   自动售货机堵塞(个/400个)
  μd   R   主收缩方向   主收缩方向的垂直方向
  7   0.15   0.01   0.12   48   43   61   ○   0
  8   0.17   0.03   0.10   44   39   60   ○   0
  9   0.20   0.01   0.12   48   42   61   ○   0
  10   0.13   0.01   0.09   44   28   62   ○   0
  11   0.18   0.03   0.11   39   26   60   ○   0
  12   0.35   0.14   0.14   47   38   61   ○   4
  13   0.13   0.02   0.41   29   22   63   ×   -
使用由实验1~3、实验4、实验7~9、实验13得到的薄膜卷各500m×2条,以100/min线速度通过印刷机时,实验1~3、实验7~9中,所有的导辊都没有发现磨耗屑,使用实验4和实验13的情况下,与易滑移涂敷面接触的辊上,特别是卷出部分附近的金属导辊(表面耐腐蚀铝加工制、直径74mm)上,通过目视确认了附着有白色粉状的磨耗屑。
(实验14)
(1)聚苯乙烯类树脂及未拉伸薄膜
4-甲基苯乙烯40摩尔%作为构成成分共聚成的间规聚苯乙烯(重均分子量300,000)配以平均粒径1.0μm的碳酸钙粒子0.05重量%作为润滑剂,混合成主体树脂原料切片,将该原料切片和苯乙烯40重量%作为构成成分共聚成的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(橡胶成分)原料切片,以及调整相容性的改性剂高苯乙烯橡胶(苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶;含苯乙烯85质量%作为构成成分)原料切片,以质量比65/30/5(主体树脂/橡胶成分/改性剂)的比例,由定量螺旋加料器输送,在挤出机正上方的倾斜角70度的料斗内混合。在250℃使其熔融,由具有800μm切口间隙的T模头挤出,用气刀刮涂法使其附着于40℃的冷却辊冷却固化,得到未拉伸薄片。
(2)涂敷液的调和
将含有换算成固体成分为90质量份的二甲基硅酮树脂和苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的水分散液(クリ—テツクスKT-290日新化学研究所公司制)、换算成固体成分为10质量份的表面活性剂(メガフアツクF442:大日本油墨化学工业制)的IPA-水溶液作为涂敷液。
(3)涂敷薄膜的制造
将由(1)调和的涂敷液以喷涂方式涂敷于由上述(2)所得的未拉伸薄膜,加热至薄膜温度达到90℃后,用拉幅器横向拉伸5.0倍,然后在60℃热定形,得到涂敷量为0.015g/m2、厚度为60μm的热收缩性聚苯乙烯类薄膜。
(实验15)
除了将硅酮水分散液(TSM6343:东芝硅酮公司制)的固体成分在固体成分中占40质量%、聚乙烯蜡水分散液(ハイテツクE-8237:东邦化学公司制)的固体成分在固体成分中占10质量%、酯类树脂水分散液(バイロナ—ルMD1500:东洋纺织公司制)的固体成分在固体成分中占30质量%、表面活性剂(メガフアツクF442:大日本油墨化学工业制)的固体成分在固体成分中占20质量%的IPA-水溶液作为涂敷液外,用与实验14同样的方法得到热收缩性聚苯乙烯类薄膜。
(实验16)
除了将硅酮水分散液(TSM6343:东芝硅酮公司制)的固体成分在固体成分中占45质量%、聚乙烯蜡水分散液(ハイテツクE-8237:东邦化学公司制)的固体成分在固体成分中占15质量%、酯类树脂水分散液(バイロナ—ルMD1500:东洋纺织公司制)的固体成分在固体成分中占35质量%、表面活性剂(メガフアツクF442:大日本油墨化学工业制)的固体成分在固体成分中占5质量%的IPA-水溶液作为涂敷液外,用与实验14同样的方法得到热收缩性聚苯乙烯类薄膜。
(实验17)
除了上述实验14中涂敷量定为0.7g/m2外,与实验14同样得到热收缩性聚苯乙烯类薄膜。
(实验18)
除了上述实验14中涂敷量定为0.001g/m2外,与实验14同样得到热收缩性聚苯乙烯类薄膜。
(实验19)
除了上述实验14中将硅酮水分散液(TSM6343:东芝硅酮公司制)的固体成分在固体成分中占10质量%、聚乙烯蜡水分散液(ハイテツクE-8237:东邦化学公司制)的固体成分在固体成分中占15质量%、酯类树脂水分散液(バイロナ—ルMD1500:东洋纺织公司制)的固体成分在固体成分中占60质量%、表面活性剂(メガフアツクF442:大日本油墨化学工业制)的固体成分在固体成分中占15质量%的IPA-水溶液作为涂敷液外,用与实验14同样的方法得到热收缩性聚苯乙烯类薄膜。
(实验20)
4-甲基苯乙烯40摩尔%作为构成成分共聚成的无规聚苯乙烯(重均分子量300,000)配以平均粒径1.0μm的碳酸钙粒子0.05重量%作为润滑剂,混合成主体树脂原料切片,将该原料切片和苯乙烯10重量%作为构成成分共聚成的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(橡胶成分)原料切片,以及调整相容性的改性剂高苯乙烯橡胶(苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶;含苯乙烯85质量%作为构成成分)原料切片,以质量比40/55/5(主体树脂/橡胶成分/改性剂)的比例配合,除此之外,用与上述实验19同样的方法得到热收缩性聚苯乙烯类薄膜。
薄膜的易滑移层的原料配方示于表4,所得薄膜的物性示于表5。
[表4]
  实验No.       润滑剂       粘合剂树脂      表米面活性剂   涂敷量   涂敷方式
  种类   质量份   种类   质量份   种类   质量份   (g/m2)
  14   クリ—テソクスKT-290   90   -   -   メガフアツクF442   10   0.015   在线
  15   TSM6343   40   MD1500   30   メガフアツクF442   20   0.015   在线
  16   TSM6343   45   MD1500   35   TB214   5   0.015   在线
  E-8237   15
  17   クリ—テソクスKT-290   90   -   -   メガフアツクF442   10   0.7   在线
  18   TSM6343   40   MD1500   30   メガフアツクF442   20   0.001   在线
  19   TSM6343   10   MD1500   60   TB214   5   0.015   在线
  E-8237   15
  20   TSM6343   10   MD1500   60   TB214   5   0.015   在线
  E-8237   15
[表5]
  实验No.   摩擦系数   耐磨耗性(磨耗量)(g/m2)   动态粘弹性(α分散以外分散的有无)   溶剂粘接性   热水收缩率(%)   透明性(浊度)   自动售货机堵塞(个/400个)
  未处理(μd)  热处理后(μd)
  14   0.16   0.17   0.10   有   ○   68   ○   0
  15   0.15   0.16   0.08   有   ○   67   ○   0
  16   0.18   0.21   0.08   有   ○   68   ○   0
  17   0.13   0.13   0.44   有   ×   66   ×   -
  18   0.34   0.41   0.10   有   ○   67   ○   4
  29   0.30   0.32   0.10   有   ○   69   ○   3
  20   0.31   0.34   0.11   无   ×   58   ○   4
使用由实验14~17所得薄膜卷各水平500m×2条,以100/min线速度通过印刷机时,实验14~16中,所有的导辊都没有发现磨耗屑,使用实验17的情况下,与易滑移涂敷面接触的辊、特别是卷出部分附近的金属导辊(表面耐腐蚀铝加工制、直径74mm)上,用目视确认了附着有白色粉状的磨耗屑。

Claims (11)

1.一种热收缩性聚酯类薄膜,其特征在于满足下述条件(A)~(C),
(A)在聚酯类薄膜的至少一面,形成有含硅酮成分的固体成分涂敷量为0.002~0.5g/m2的易滑移层;
(B)易滑移层间的摩擦系数μd≤0.27;
(C)在95℃的热水中浸渍10秒后的最大收缩方向的热收缩率为50%以上。
2.如权利要求1所述的热收缩性聚酯类薄膜,其特征在于,易滑移层间的摩擦系数μd≤0.24。
3.如权利要求1或2所述的热收缩性聚酯类薄膜,其特征在于,易滑移层固体成分中硅酮成分的含有率为10~80重量%,而且硅酮成分含量为0.001至0.4g/m2
4.如权利要求1、2或3所述的热收缩性聚酯类薄膜,其特征在于,易滑移层中含有分子内具有苯乙烯部分的聚酯树脂成分。
5.如权利要求1所述的热收缩性聚酯类薄膜,其中,一面与另一面可以用有机溶剂粘接。
6.一种热收缩性聚苯乙烯类薄膜,其特征在于满足下述条件(a)~(c),
(a)至少薄膜单面间的摩擦系数μd≤0.25;
(b)将薄膜在80℃的热水中浸渍20秒,同时使其在主收缩方向上热收缩10%后取出,在23℃·相对湿度65%的气氛中自然干燥24小时后,至少薄膜单面间的摩擦系数μd≤0.28;
(c)在95℃的热水中浸渍10秒后的最大收缩方向的热收缩率为50%以上。
7.如权利要求6所述的热收缩性聚苯乙烯类薄膜,其特征在于满足下述条件(d)、(e),
(d)至少薄膜单面间的摩擦系数μd≤0.20;
(e)将薄膜在80℃的热水中浸渍20秒,同时使其在主收缩方向上热收缩10%后取出,在23℃·相对湿度65%的气氛中自然干燥24小时后,至少薄膜单面间的摩擦系数μd≤0.23。
8.如权利要求6所述的热收缩性聚苯乙烯类薄膜,其特征在于,至少在薄膜的单面侧,作为最外层设置有含润滑剂成分的易滑移层。
9.如权利要求8所述的热收缩性聚苯乙烯类薄膜,其特征在于,所述易滑移层是通过涂敷法设置的。
10.如权利要求6所述的热收缩性聚苯乙烯类薄膜,其特征在于,一面与另一面可以用有机溶剂粘接。
11.如权利要求6所述的热收缩性聚苯乙烯类薄膜,其特征在于,在伸缩模式:频率50Hz、-20℃至250℃的温度范围、升温速度:2℃/分钟的条件下,在主收缩方向测定薄膜动态粘弹性时,在计测来源于聚苯乙烯的α分散以外的分散的温度范围,可计测出α分散以外的分散。
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