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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf wärmeschrumpfbare Polyesterfolien
und insbesondere auf wärmeschrumpfbare
Polyesterfolien, die als Verpackungsmaterialien brauchbar sind,
hauptsächlich
als Bedeckungsmaterialien für
die Öffnungen
von Behältern,
die zum Verpacken von Nudeln, Puddings, Salaten und anderen Nahrungsmitteln
verwendet werden.
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Hintergrund der Erfindung
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Als
wärmeschrumpfbare
Folien, insbesondere schrumpfbare Folien als Etikette auf Flaschenkörpern, werden
in starkem Maße
Polyvinylchloridfolien, Polystyrolfolien und andere Polymerfolien
verwendet. Es ergeben sich jedoch einige Probleme, einschließlich der
Entwicklung von chlorhaltigen Gasen bei der Verbrennung von Polyvinylchloridfolien-Abfall,
der Schwierigkeit des Druckens auf Polystyrolfolien und der Notwendigkeit des
Abtrennens der Etikette von Harzen, die von Polyethylenterephthalat
(PET) verschieden sind, beim Recycling von PET-Flaschen. Wärmeschrumpfbare
Polyesterfolien haben daher in letzter Zeit ein beträchtliches
Interesse auf sich gezogen.
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Die
wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolien haben eine höhere
Festigkeit als die Folien anderer Materialien, andererseits weisen
sie aber eine große
Schrumpfungsspannung auf, wenn sie geschrumpft werden, so dass sie
oft Gegenstände
durch Wärmeschrumpfung
verformen, die damit in engen Kontakt gebracht werden sollen, wie
Kunststoffbehälter
oder Aluminiumbehälter.
Wenn wärmeschrumpfbare
Polyesterfolien als Bedeckungssmaterialien von Behältern verwendet
werden, hat sich insbesondere das Problem ergeben, dass die Behälter leicht
verformt werden, wenn die Schrumpfeigenschaften der Folien eine
große
Aniosotropie zwischen der Extrusionsrichtung (d.h. der Maschinenrichtung)
und der Richtung senkrecht zur Maschinenrichtung (d.h. Maschinenquerrichtung)
bei der Extrusion der Folien aufweisen.
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Wärmeschrumpfbare
Folien werden oft als Bedeckungsmaterialien für tiefgekühlte oder gefrorene Nahrungsmittel
verwendet. In diesem Fall können
tiefe Temperaturen die Kondensation von Wasser aus den Inhaltsstoffen
auf der Folienoberfläche
verursachen, was eine Trübung
der Folien ergibt, und selbst wenn transparente Folien verwendet
werden, kann die Sicht auf die Inhaltsstoff zuweilen behindert sein.
Wenn weiterhin die Folien als Bedeckungsmaterialien verwendet werden,
werden sie zu einer vorgeschriebenen Form geschnitten und dann übereinandergeschichtet,
wobei sie aus diesem Zustand nacheinander entnommen werden, bevor
sie auf Behältern
angebracht werden und dieselben zum Verschließen bedecken. Zu diesem Zeitpunkt
wird es schwierig, die übereinandergeschichteten
Folien aufgrund der statischen Elektrizität voneinander zu lösen, was
eine Verschlechterung der Verarbeitbarkeit bewirken kann.
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Das
Dokument U5-A-3,903,294 beschreibt eine wärmeschrumpfbare Polyesterfolie,
die ausgeglichene Schrumpfeigenschaften innerhalb der Bereiche,
die in der vorliegenden Erfindung definiert sind, aufweist.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Unter
diesen Umständen
haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung umfangreiche Untersuchungen
durchgeführt,
um eine wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie zu entwickeln, bei der ein sehr geringes Auftreten
von Kräuselungen,
Schrumpfungsflecken und Formänderungen
nach der Wärmeschrumpfung
verursacht wird, und die daher die Verformung von Anwendungsgegenständen durch
Schrumpfungsspannung verhindern kann. Als Ergebnis haben sie gefunden,
dass eine solche wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie erhalten werden kann, indem man die Steuerung der
Wärmeschrumpfung
gleichmäßig in allen
Richtungen erfolgen lässt,
insbesondere indem man die Steuerung derartig durchführt, dass
die Schrumpffähigkeit
und die Schrumpfungsspannung in allen Richtungen im Wesentlichen
gleichmäßig werden,
wodurch die vorliegende Erfindung vervollständigt wurde.
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Somit
stellt die vorliegende Erfindung – wie im Anspruch 1 offenbart
ist – eine
wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie bereit, die eine Schrumpffähigkeit in heißem Wasser
(nachstehend als Heißwasser-Schrumpffähigkeit
bezeichnet) während
einer Zeitspanne von 10 Sekunden bei 95 °C hat, die von 30 % bis 50 %
in wenigstens einer Richtung (nachstehend als Richtung (A) bezeichnet)
reicht und von 25 % bis 45 % in einer Richtung (nachstehend als
Richtung (B) bezeichnet) senkrecht zu dieser wenigstens einen Richtung
reicht, wobei der Unterschied ΔHS
zwischen der Heißwasser-Schrumpffähigkeit
in der Richtung (A) und der Heißwasser-Schrumpffähigkeit
in der Richtung (B) (d.h. ΔHS
= | Heißwasser-Schrumpffähigkeit
in Richtung (A) – Heißwasser-Schrumpffähigkeit
in Richtung (B)|) 10 % oder geringer ist, wobei die Folie eine Schicht
eines Antibeschlagmittels in Form eines nichtionischen Tensids auf
wenigstens einer ihrer Flächen
umfasst und die Folie einen spezifischen Widerstand bei 23 °C und 65
% RH im Bereich von 1 × 108 bis 1 × 1013 Ω/☐ auf
wenigstens einer ihrer Flächen
hat.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Der
in der wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung verwendete Polyester ist nicht
speziell eingeschränkt,
er kann aber Polyester einschließen, die durch Umsetzung von
Säure-Komponenten,
wie Terephthalsäure,
Isophthalsäure
und Naphthalindicarbonsäure,
mit Diol-Komponenten, wie Propandiol, Butandiol, Hexandiol, Ethylenglycol,
Neopentylglycol und 1,4-Cyclohexandimethanol,
erhalten werden. Der Polyester kann vorzugsweise als Diol-Komponenten wenigstens
eines der Diole enthalten, die 3 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen,
wie Propandiol, Butandiol, Hexandiol und Neopentylglycol, und der
Polyester kann, insbesondere um das Aussehen der Schrumpfung zu
verbessern, vorzugsweise Neopentylglycol als eine Art der Diol-Komponenten
enthalten. Der Polyester kann weiterhin eine Glasübergangstemperatur
(Tg) haben, die auf 60 °C
bis 75 °C
eingestellt ist.
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Der
Polyester kann vorzugsweise keines der Diole enthalten, die 8 oder
mehr Kohlenstoffatome aufweisen, wie Octandiol, der mehrwertigen
Diole, wie Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Glycerin und Diglycerin,
und der Polycarbonsäuren,
wie Trimellithsäure
und Pyromellithsäure,
einschließlich
ihrer Anhydride. Bei wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolien, die aus Polyestern hergestellt werden, die diese
Diole und/oder Carbonsäuren
enthalten, weisen häufig
keine hohe Wärmeschrumpffähigkeit
auf.
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Wenn
aliphatische Carbonsäuren,
wie Adipinsäure,
Sebacinsäure
und Decandicarbonsäure,
als Säure-Komponenten
enthalten sind, kann weiterhin der Gehalt an aliphatischen Carbonsäuren vorzugsweise
geringer als 3 Mol-% in allen Säure-Komponenten
sein. Die wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolien, die aus Polyestern bestehen, die diese aliphatischen
Carbonsäuren
zu 3 Mol-% oder mehr in allen Säure-Komponenten enthalten,
weisen eine Verschlechterung der Zähigkeit auf, die beim Verpacken
mit hoher Geschwindigkeit notwendig ist.
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Weiterhin
kann der Polyester vorzugsweise kein Diethylenglycol, Triethylenglycol
und Polyethylenglycol als Diol-Komponenten enthalten. Insbesondere
Diethylenglycol kann oft als Nebenprodukt-Komponente bei der Polymerisation
des Polyesters vorliegen. In dem Polyester, der in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, kann der Gehalt von wenigstens Diethylenglycol
vorzugsweise auf weniger als 4 Mol-% reduziert sein.
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Für den Polyester,
der in der wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann eine
Art des obigen Polyesters allein verwendet werden, oder zwei oder
mehrere Arten der obigen Polyester können als Gemisch verwendet
werden. Wenn in der vorliegenden Erfindung der Polyester zwei oder
mehrere Arten von Säure-Komponenten
und/oder Diol-Komponenten enthält,
gibt der Gehalt dieser Säure-Komponenten
oder Diol-Komponenten – unabhängig davon,
ob nach dem Vermischen ein Esteraustausch erreicht wurde oder nicht – den Gehalt
der Säure-Komponenten
oder Diol-Komponenten in dem Produkt als Ganzes an. Das Gleiche
gilt für
den Fall, dass zwei oder mehrere Arten von Polyestern verwendet
werden.
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Der
Polyester, der in der wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann andere
Bestandteile in einem derartigen Maße enthalten, dass sie für die Wirkungen
der vorliegenden Erfindung nicht schädlich sind, einschließlich anorganischer
und organischer Gleitmittel, um die Glätte zu verbessern, Färbemittel,
Antioxidationsmittel, Kompatibilisierungsmittel, antistatischer
Mittel, Ultraviolettlicht-Absorber und anderer Additive.
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Die
Dicke der wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung ist nicht speziell eingeschränkt, vorzugsweise
ist sie aber 10 – 200 μm, mehr bevorzugt
20 – 100 μm, wenn die
Folie als Schrumpffolie für
Etikette verwendet wird.
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In
der wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung sollte die Heißwasser-Schrumpffähigkeit
während
einer Zeitspanne von 10 Sekunden bei 95 °C in wenigstens einer Richtung
(A) 30 % bis 50 % sein, und die Heißwasser-Schrumpffähigkeit während einer Zeitspanne von
10 Sekunden bei 95 °C
in der Richtung (B) senkrecht zu dieser obigen Richtung (A) sollte
25 % bis 45 % sein, und ΔHS
(wobei ΔHS=
|Heißwasser-Schrumpffähigkeit
in der Richtung (A) – Heißwasser-Schrumpffähigkeit
in der Richtung (B)|) sollte 10 % oder geringer sein. Wenn ΔHS größer als
10 % ist, erfolgt eine Ungleichmäßigkeit
der Schrumpfung bei der Wärmeschrumpfung,
um eine Verformung der Behälter
oder anderer Gegenstände
zu bewirken, für
die die wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Wenn die wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung durch Extrusion in Folienform
hergestellt wird, wobei die Richtung der Extrusion bei der Herstellung
der Folie als Maschinenrichtung angenommen wird und die Richtung
senkrecht zur Maschinenrichtung als die Maschinenquerrichtung angenommen
wird, kann die Heißwasser-Schrumpffähigkeit
während
einer Zeitspanne von 10 Sekunden bei 95 °C vorzugsweise 30 % bis 50 %
in der Maschinenquerrichtung betragen und vorzugsweise 25 % bis
45 % in der Maschinenrichtung betragen, und ΔHS (wobei ΔHS= |Heißwasser-Schrumpffähigkeit in der Maschinenquerrichtung – Heißwasser-Schrumpffähigkeit
in der Maschinenrichtung) kann vorzugsweise 10 % oder geringer sein.
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In
der wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung kann das Verhältnis der
maximalen Schrumpfungsspannung in der Richtung (A) zur maximalen
Schrumpfungsspannung in der Richtung (B) (d.h. maximale Schrumpfungsspannung
in der Richtung (A)/maximale Schrumpfungsspannung in der Richtung
(B)) in heißer
Luft bei 90 °C
vorzugsweise 0,5 bis 2,0 sein. Wenn die wärmeschrumpfbare Polyesterfolie der
vorliegenden Erfindung in Folienform durch Extrusion hergestellt
wird, kann das Verhältnis
der maximalen Schrumpfungsspannung in der Maschinenquerrichtung
zur maximalen Schrumpfungsspannung in der Maschinenrichtung (d.h.
maximale Schrumpfungsspannung in der Maschinenquerrichtung/maximale
Schrumpfungsspannung in der Maschinenrichtung) in heißer Luft
bei 90 °C
vorzugsweise 0,5 bis 2,0 sein. Wenn das obige Verhältnis der
maximalen Schrumpfungsspannungen kleiner als 0,5 ist oder größer als
2,0 ist, können
die Schrumpfungsgeschwindigkeit bei der Wärmeschrumpfung und die Art
des Anlegens einer Kraft an Behälter oder
andere Gegenstände,
für die
die wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung verwendet wird, gemäß den Richtungen
der Folie variieren (z.B. der Maschinenrichtung und der Maschinenquerrichtung
bei der Herstellung der Folie durch Extrusion), was leicht eine
Verformung der Behälter
oder anderer Gegenstände
verursachen kann.
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Das
Verfahren zur Herstellung der wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung ist nicht speziell eingeschränkt, solange
die Folie die obigen Wärmeschrumpfungseigenschaften
aufweisen kann, die Folie kann aber vorzugsweise im Schritt der
Verstreckungsbehandlung verstreckt werden, wie nachstehend beschrieben
wird, und zwar bei einer Temperatur, die nicht niedriger ist als
die Glasübergangstemperatur (Tg) – 5 °C, die aber
niedriger ist als die Glasübergangstemperatur
(Tg) + 15 °C
des in der Folie verwendeten Polyesters. Wenn die Folie bei einer
Temperatur verstreckt wird, die niedriger ist als Tg – 5 °C, hat die
Folie häufig
nicht die oben erwähnten
Wärmeschrumpfungseigenschaften,
und die sich ergebende Folie kann leicht eine Verschlechterung der
Transparenz aufweisen. Wenn die Folie bei einer Temperatur verstreckt
wird, die nicht niedriger als Tg + 15 °C ist, kann die Folie leicht
eine Verschlechterung der Festigkeit aufweisen, die beim Hochgeschwindigkeitsverpacken
notwendig ist, und die Ungleichmäßigkeit
der Foliendicke nimmt zu.
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Spezielle
Beispiele des Verfahrens zur Herstellung der wärmeschrumpfbaren Polyesterfolie
der vorliegenden Erfindung können
das folgenden Herstellungsverfahren einschließen, sie sind aber nicht darauf
beschränkt.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Polyester wird mit
einer Trocknungsvorrichtung, wie einem Trichtertrockner oder einem
Schaufeltrockner oder einem Vakuumtrockner, getrocknet und dann
in Folienform bei einer Temperatur von 200 °C bis 300 °C extrudiert. Für die Extrusion
kann irgendeines der konventionellen Verfahren verwendet werden,
einschließlich
des Breitschlitzdüsen-Verfahrens und des
Schlauchverfahrens. Nach der Extrusion ergibt ein schnelles Kühlen eine
nicht verstreckte Folie. In der vorliegenden Erfindung kann die
nicht verstreckte Folie vorzugsweise durch Verstrecken behandelt
werden, insbesondere durch biaxiales Verstrecken sowohl in der Maschinenrichtung
als auch in der Maschinenquerrichtung.
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Bei
der Verstreckungsbehandlung kann das Verstrecken in der Maschinenrichtung
durch Walzenstrecken oder andere bekannte Verfahren durchgeführt werden.
Das Verstreckungsverhältnis
kann vorzugsweise 1,5 bis 4,0 betragen, und die Verstreckungstemperatur
kann auf den gleichen Wert wie bei der Bedingung für das Verstrecken
in der Maschinenquerrichtung eingestellt werden, das nachstehend
beschrieben wird. Das Verstrecken in der Maschinenquerrichtung kann
durch Spannrahmen-Verstrecken oder andere bekannte Verfahren durchgeführt werden.
Um weiterhin die Dickenverteilung der wärmeschrumpfbaren Polyesterfolie gleichmäßig zu machen,
kann die Folie vorzugsweise auf eine vorgeschriebene Folientemperatur
unter einem geringem Luftstrom erwärmt werden, um einen Wärmeübertragungskoeffizienten
von 0,0013 cal/(cm2·s·°C) oder weniger in dem Vorerwärmungsschritt
zu erreichen, der vor dem Verstreckungsschritt durchgeführt wird, wenn
mit einem Spannrahmen in der Maschinenquerrichtung verstreckt wird.
Das Verstreckungsverhältnis
in der Maschinenquerrichtung kann vorzugsweise 3,0 oder höher, mehr
bevorzugt 3,5- oder
höher sein.
Die Verstreckungstemperatur kann vorzugsweise auf eine Temperatur
eingestellt werden, die nicht niedriger ist als die Glasübergangstemperatur
(Tg) – 5 °C, die aber
niedriger ist als die Glasübergangstemperatur
+15 °C des
Polyesters, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Danach wird
die Folie, falls es notwendig ist, bei einer Temperatur von 70 °C bis 100 °C wärmebehandelt.
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Bei
der obigen Verstreckungsbehandlung kann der Wärmeübertragungskoeffizient vorzugsweise 0,0009
cal/(cm2·s·°C) oder größer, mehr bevorzugt 0,0011
bis 0,0017 cal/(cm2·s·°C) oder größer sein, um die innere Wärmeentwicklung
in der Folie, von der das Verstrecken begleitet ist, zu verhindern
und daher die Ungleichmäßigkeit
der Folientemperatur in der Breitenrichtung zu reduzieren. Wenn
der Wärmeübertragungskoeffizient,
der durch einen Luftstrom in dem obigen Vorerwärmungsschritt erreicht wird,
größer als
0,0013 cal/(cm2·s·°C) ist und wenn der Wärmeübertragungskoeffizient
in dem Verstreckungsschritt kleiner als 0,0009 cal/(cm2·s·°C) ist, wird
es schwierig, eine gleichmäßige Dickenverteilung
der Folie zu erreichen; wenn daher die wärmeschrumpfbare Polyesterfolie
der vorliegenden Erfindung durch Mehrfarbendruck verarbeitet wird, kann
bei der Überlagerung
dieser Muster mit unterschiedlichen Farben leicht ein Abweichen
von Mustern auftreten. In der wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung kann die Dickenverteilung
vorzugsweise 6 % oder weniger betragen. Die Folie mit einer Dickenverteilung
von 6 % oder weniger lässt
sich leicht einer Überlagerung
von Mustern mit unterschiedlichen Farben in dem Mehrfarbendruck-Verfahren unterziehen,
das z.B. durchgeführt
wird, wenn die wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung bezüglich des Aussehens der Schrumpfung
bewertet wird.
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Beim
biaxialen Verstrecken, das oben als Streckbehandlung beschrieben
wurde, kann die Folie durch irgendein Verfahren des nacheinander
erfolgenden biaxialen Verstreckens oder des gleichzeitigen biaxialen Verstreckens
verstreckt werden, und falls es notwendig ist, kann die Folie weiterhin
wieder in der Maschinenrichtung oder der Maschinenquerrichtung verstreckt
werden.
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Die
wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise eine
Antibeschlagmittel-Schicht auf wenigstens einer ihrer Oberflächen aufweisen.
Das Antibeschlagmittel ist nicht speziell eingeschränkt, solange
es die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt,
vorzugsweise kann das Antibeschlagmittel aber ein Antibeschlagmittel
in Form eines nichtionischen Tensids sein. Spezielle Beispiele des
Antibeschlagmittels in Form eines nichtionischen Tensids können z.B.
mehrwertige Alkoholfettsäureester,
höhere
Fettsäureamine,
höhere
Fettsäureamide
und Ethylenoxid-Addukte von höheren
Fettsäureaminen
oder -amiden einschließen.
Von diesen werden mehrwertige Alkoholfettsäureester bevorzugt und Glycerinfettsäureester
mehr bevorzugt, weil sie sowohl bezüglich der Antibeschlag-Eigenschaften
als auch der Rückgewinnung überschüssiger Antibeschlagmittel
bei einer Bildung Antibeschlagmittel-Schicht ausgezeichnet sind und darüber hinaus
im Hinblick auf die antistatischen Eigenschaften der Oberfläche einer
Antibeschlagmittel-Schicht ausgezeichnet sind, wie nachstehend beschrieben
wird. Weiterhin kann die Antibeschlagmittel-Schicht andere Bestandteile enthalten,
die für
die Antibeschlag-Eigenschaften nicht schädlich sind.
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In
der vorliegenden Erfindung ist die Dicke einer Antibeschlagmittel-Schicht
nicht speziell eingeschränkt,
vorzugsweise kann sie aber im trockenen Zustand 0,001 bis 1 g/m2, mehr bevorzugt 0,005 – 0,51 g/m2 betragen,
wobei 0,01 – 0,1
g/m2 besonders bevorzugt sind. Wenn die
Dicke im trockenen Zustand geringer als 0,001 g/m2 ist,
ist das Antibeschlagmittel wirkungslos, und selbst ein Antibeschlagmittel,
das antistatische Eigenschaften bereitstellen kann, wie oben beschrieben
wurde, ist wirkungslos. Wenn demgegenüber die Dicke im trockenen
Zustand größer als
1 g/m2 ist, wird die Antibeschlagmittel-Schicht
klebrig oder verursacht leicht ein Blocking auf der Oberfläche derselben.
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In
der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zur Herstellung einer
Antibeschlagmittel-Schicht nicht speziell eingeschränkt, es
kann aber z.B. ein Verfahren einschließen, in dem ein Antibeschlagmittel – wie oben beschrieben
wurde – auf
die Oberfläche
einer wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolie aufgetragen wird. Für diese Technik des Auftragens
eines Antibeschlagmittels können
das Tief- druckbeschichten, das Umkehr-Kiss-Coating-Verfahren, das
Tauch-Stabbeschichten
(fountain bar coating) und andere konventionelle Techniken verwendet
werden. Das Auftragen eines Antibeschlagmittels kann entweder durch
ein In-line-Beschichtungsverfahren durchgeführt werden, das das Auftra gen
bei der Herstellung einer wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolie umfasst, oder durch das Off-line-Beschichtungsverfahren,
das das Auftragen nach der Herstellung einer wärmeschrumpfbaren Polyesterfolie
umfasst; um jedoch die Haftung einer Antibeschlagmittel-Schicht
an der Folie zu verbessern, wird ein In-line-Beschichtungsverfahren bevorzugt. Beim
In-line-Beschichtungsverfahren kann das Auftragen entweder auf eine
nicht verstreckte Folie nach der Extrusion durchgeführt werden
oder auf eine uniaxial orientierte Folie nach dem Verstrecken in
der Maschinenrichtung.
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Weiterhin
kann die wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung vorzugsweise einen spezifischen
Oberflächenwiderstand
bei 23 °C
und 65 % RH auf wenigstens einer Oberfläche derselben haben, der von
1 × 108 Ω/☐ bis
1 × 1013 Ω/☐ reicht.
Das Verfahren zur Steuerung des spezifischen Oberflächenwiderstands
in dem obigen Bereich ist nicht speziell eingeschränkt, bevorzugt
wird jedoch ein Verfahren, in dem der spezifische Oberflächenwiderstand
auch durch die Bildung einer Antibeschlagmittel-Schicht gesteuert
wird, wie oben beschrieben wurde.
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Beispiele
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend weiterhin durch einige Beispiele
erläutert;
die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
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Die
wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolien, die in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellt
werden, wurden durch die Testmethoden bewertet, die nachstehend
beschrieben sind.
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(1) Heißwasser-Schrumpffähigkeit
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Eine
Folie wurde derartig zu einem Quadrat einer Größe von 10 cm × 10 cm
geschnitten, dass die Extrusionsrichtung bei der Herstellung als
die Maschinenrichtung (MD) angenommen wurde und zwei Seiten des Quadrats
parallel zur Maschinenrichtung und die anderen zwei Seiten senkrecht
zur Maschinenrichtung (d.h. parallel zur Maschinenquerrichtung (TD))
gemacht wurden. Die geschnittene Folie wurde dann durch Eintauchen
in heißes
Wasser von 95 °C
(die Fehler grenze war –0,5 °C bis +0,5 °C) ohne Belastung
behandelt, um eine Wärmeschrumpfung
zu verursachen, anschließend
erfolgte die Messung der Foliengrößen sowohl in der Maschinenrichtung
als auch der Maschinenquerrichtung, um die Heißwasser-Schrumpffähigkeit
gemäß der folgenden
Gleichung 1 zu bestimmen.
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(2) ΔHS
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Aus
den Ergebnissen des obigen Tests (1) wurde ΔHS bestimmt (wobei ΔHS = |Heißwasser-Schrumpffähigkeit
in der Maschinenquerrichtung – Heißwasser-Schrumpffähigkeit
in der Maschinenquerrichtung| (%)).
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(3) Maximales Schrumpfungspannungs-Verhältnis
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Eine
Folie wurde zu einem Rechteck einer Länge von 200 mm entlang der
Hauptschrumpfungsrichtung und einer Breite von 20 mm geschnitten
und als Teststück
verwendet, in dem die Richtung der Folie, die dem größeren Wert
der Heißwasser-Schrumpffähigkeit
entspricht, die im Test (1) bestimmt wurde, als die Hauptschrumpfungsrichtung
verwendet wurde. Das Teststück
wurde zwischen den Spannvorrichtungen einer von Toyo Seiki Co.,
Ltd. erhältlichen
Tensilon-Zugprüfmaschine
(d.h. Festigkeits- und Dehnungs-Messapparatur mit einem Heizofen)
mit einem Abstand der Spannvorrichtungen von 100 mm in einer vorher
auf 90 °C
erwärmten
Atmosphäre
befestigt, nachdem ein Luftstrom unterbrochen wurde, anschließend erfolgte
die Messung der Schrumpfungsspannung, die nachgewiesen wurde, als
die Tür
des Heizofens schnell geschlossen wurde und der Luftstrom erneut
gestartet wurde. Basierend auf dem maximalen Wert, der aus den Ergebnissen der
Messung erhalten wurde, wurde das Verhältnis der maximalen Schrumpfungsspannung
in der Maschinenquerrichtung (TD) zur maximalen Schrumpfungsspannung
in der Maschinenrichtung (MD) (d.h. die maximale Schrumpfungsspannung
in der Maschinenquerrichtung/maximale Schrumpfungsspannung in der
Maschinenrichtung) bestimmt.
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(4) Aussehen der Schrumpfung
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Eine
Folie wurde zu einem Quadrat einer Größe von 245 mm × 245 mm
geschnitten, und die geschnittene Folie wurde als Überzugsmaterial
auf der Öffnung
eines Aluminiumgefäßes, das
japanische Nudeln enthält,
angeordnet, wobei der Behälter
allgemein für
gefrorene japanische Nudeln verwendet wird, die von Katokichi Co.,
Ltd. erhältlich
sind, so dass die aus der Beschichtungsschicht gebildete Oberfläche der
Folie – falls vorliegend – der Seite
des aufnehmenden Teils des Behälters
zugewendet war. Ein Gewicht wurde auf die Folie gelegt, die man
dann zusammen mit dem Gefäß durch
einen Heißluft-Tunnel
hindurchführte,
um eine Wärmeschrumpfung
der Folie zu bewirken. Zur Bewertung der Verformung wurde die obige
Folie vorher mit drei Farben unter Verwendung von grasgrüner, goldfarbener
und weißer
Tinten bedruckt, die von Toyo Ink Mfg. Co., Ltd erhältlich sind.
Die Bewertung des Aussehens der Schrumpfung wurde durch visuelle
Beobachtung durchgeführt,
und die Kriterien für
die Bewertung waren wie folgt:
Kein Auftreten von Kräuselungen,
keine Verformung des Behälters
oder eine ungenügende
Schrumpfung: O
Auftreten einer Verformung des Behälters oder
eine ungenügende
Schrumpfung: x
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(5) Antibeschlag-Eigenschaften
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Nachdem
mit der Folie eine Wärmeschrumpfung
in dem obigen Test (4) durchgeführt
wurde, wurde der Behälter,
der japanische Nudeln enthält,
in einem Kühlschrank
gekühlt.
Das Überzugsmaterial
wurde dann nach dem Kühlen
im Hinblick auf das Auftreten einer Trübungsbildung durch Wasserkondensation
auf der Seite des aufnehmenden Teils des Behälters gemäß den folgenden Kriterien bewertet:
Kein
Auftreten von Trübungsbildung:
O
Auftreten von Trübungsbildung
(auf wenigstens der Hälfte
der Oberfläche):
x
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(6) Spezifischer Oberflächenwiderstand
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Der
spezifische Oberflächenwiderstand
einer Folie wurde auf ihrer aus der Beschichtungsschicht gebildeten
Oberfläche – falls
vorliegend – bei
23 °C und
65 % RH gemäß JIS K
6911 gemessen (auf den Inhalt desselben wird hierin Bezug genommen)
(die Testergebnisse sind in logarithmischen Werten ausgedrückt).
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Die
Polyester, die in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen
verwendet werden, waren wie folgt:
- – Polyethylenterephthalat
(IV 0,75; nachstehend als Polyester A bezeichnet),
- – Polyester,
bestehend aus Monomer-Komponenten, die 70 Mol-% Ethylenglycol und
30 Mol-% Neopentylglycol als Diol-Komponenten enthalten, und Terephthalsäure als
Säure-Komponente
(IV 0,72; nachstehend als Polyester B bezeichnet),
- – Polybutylenterephthalat
(IV 1,20; nachstehend als Polyester C bezeichnet).
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Beispiel 1
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Eine
Polyester-Mischung, die 10 Gew.-% Polyester A, 66 Gew.-% Polyester
B und 24 Gew.-% Polyester C enthält,
wurde bei 280 °C
extrudiert und dann schnell gekühlt,
um eine nicht verstreckte Folie zu ergeben. Diese nicht verstreckte
Folie wurde vorerwärmt,
so dass die Folien-Temperatur 83 °C
erreichte, und dann zwischen Walzen bei 98 °C in der Maschinenrichtung in
einem Verhältnis
von 2,5 verstreckt. Auf eine Oberfläche dieser Folie, die uniaxial
in der Maschinenrichtung verstreckt wurde, wurde Poem J0021 (Polyglycerin-Fettsäureester),
das von Riken Vitamin Co., Ltd. erhältlich ist, so aufgetragen,
dass die Trockendicke derselben nach dem Strecken in der Maschinenquerrichtung
0,02 g/m2 erreichte. Die Folie wurde in
einer Vorerwärmungszone für das Verstrecken
in der Maschinenquerrichtung getrocknet und dann bei 81 °C in der
Maschinenquerrichtung in einem Verhältnis von 4,0 verstreckt, anschließend erfolgte
eine Wärmebehandlung
bei 88 °C,
um eine wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie einer Dicke von 25 μm zu ergeben, die eine Beschichtungsschicht
aufweist (d.h. eine Schicht eines Antibeschlagmittel in Form eines
nicht ionischen Tensids).
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Die
so erhaltene wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie wurde durch die oben beschriebenen Testmethoden (1)
bis (6) bewertet. Die Testergebnisse sind in der Tabelle 2 aufgeführt.
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Beispiele 2 bis 4, Vergleichsbeispiele
1, 2
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Jede
wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie wurde auf die gleiche Weise, wie derjenigen, die
im Beispiel 1 beschrieben ist, erhalten und bewertet, außer dass
die Streckbedingungen sowohl in der Maschinenrichtung als auch in
der Maschinenquerrichtung und die Dicke einer Beschichtungsschicht
abgeändert
wurden, wie in der Tabelle 1 aufgeführt ist.
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Beispiel 5
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Eine
wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie wurde auf die gleiche Weise, wie derjenigen, die
im Beispiel 1 beschrieben ist, erhalten und bewertet, außer dass
der Polyglycerinfettsäureester
nicht darauf aufgetragen wurde.
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Beispiel 6
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Eine
wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie wurde auf die gleiche Weise, wie derjenigen, die
im Beispiel 1 beschrieben ist, erhalten und bewertet, außer dass
die Polyester-Mischung 35 Gew.-% Polyester A, 55 Gew.-% Polyester
B und 10 Gew.-% Polyester C enthielt und die Verstreckungstemperatur
in der Maschinenrichtung auf 100 °C
abgeändert
wurde.
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Vergleichsbeispiel 3
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Eine
wärmeschrumpfbare
Polyesterfolie wurde auf die gleiche Weise, wie derjenigen, die
im Beispiel 1 beschrieben ist, erhalten und bewertet, außer dass
Polyester A zu 100 Gew.-% verwendet wurde.
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Wie
aus der Tabelle 2 ersichtlich ist, wiesen alle Folien der Beispiele
1 bis 6 ein gutes Aussehen der Schrumpfung auf, und die Folien der
Beispiele 1 bis 4, 6, die Antibeschlagmittel-Schichten aufweisen,
hatten gute Antibeschlag-Eigenschaften und gute antistatische Eigenschaften.
Demgegenüber
hatten die Folien der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 ungleichmäßige Schrumpfungseigenschaften
und wiesen daher ein schlechtes Aussehen der Schrumpfung auf, die
zur praktischen Anwendung nicht geeignet war.
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Die
wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolien der vorliegenden Erfindung sind dahingehend vorteilhaft, dass
sie ein geringfügiges
Auftreten von Kräuselungen,
Schrumpfungsflecken und Formänderungen
nach der Wärmeschrumpfung
verursachen, und daher können
sie die Verformung von verwendeten Gegenständen durch Schrumpfungsspannung
verhindern, während
sie das Problem der Entwicklung von chlorhaltigen Gasen durch Verbrennung
nicht aufweisen und Polyesterfolien mit ausgezeichneter Bedruckbarkeit
sind. Weiterhin wird es durch das Aufbringen einer Antibeschlagmittel-Schicht
in Form eines nichtionischen Tensids ermöglicht, das Auftreten einer
Trübung
durch Wasserkondensation auf der Folienoberfläche und die Verschlechterung
des Aussehens zu verhindern, selbst wenn Gegenstände ausgestellt werden. Wenn
der Folienoberfläche ein
spezifischer Oberflächenwiderstand
bei 23 °C
und 65 % RH im Bereich von 1 × 108 – 1 × 1019 Ω/☐ verliehen wird,
lassen sich die Folien leicht trennen, selbst wenn sie übereinander
geschichtet sind, und die Folien haben eine ausgezeichnete Verarbeitbeitbarkeit.
Die wärmeschrumpfbaren
Polyesterfolien der vorliegenden Erfindung sind daher als Verpackungsmaterialien,
insbesondere als Überzugsmaterialien
brauchbar.