DE60208838T2

DE60208838T2 - Wärmeschrumpfbare Polyesterfolien

Info

Publication number: DE60208838T2
Application number: DE60208838T
Authority: DE
Inventors: c/o Toyo Boseki K.K. Hideki Inuyama-shi Ito; c/o Toyo Boseki K.K. Norimi Inuyama-shi Tabota; c/o Toyo Boseki K.K. Hiroshi Inuyama-shi Nagano
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2002-06-01
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2022-06-02
Also published as: EP1264680A1; KR20020092819A; ATE316458T1; EP1264680B1; US6761966B2; DE60208838D1; JP2002363312A; US20030050430A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft wärmeschrumpffähige Polyesterfolien und insbesondere wärmeschrumpffähige Polyesterfolien, die zur Verwendung als Etiketten geeignet sind. Insbesondere betrifft sie wärmeschrumpffähige Polyesterfolien für Etiketten auf Flaschen, wobei die Folien nur selten ein Auftreten von Runzeln, Schrumpfstellen und Spannungen durch ein Schrumpfen in der Wärme verursachen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Für wärmeschrumpffähige Folien, insbesondere wärmeschrumpffähige Folien für Etiketten, die auf dem Bauch von Flaschen anzubringen sind, sind hauptsächlich Folien aus Polyvinylchlorid, Polystyrol oder anderen Harzen verwendet worden. Polyvinylchlorid stellt seit Kurzem jedoch dahingehend ein Problem dar, als bei der zur Entsorgung erfolgenden Verbrennung chlorhaltige Gase freiwerden, und Polyethylen weist dahingehend ein Problem auf, als das Bedrucken schwierig ist. Weiterhin sollten bei der Sammlung und beim Recycling von Polyethylenterephthalat-(PET-)Flaschen Etiketten aus Harzen, die von PET verschieden sind, wie Polyvinylchlorid oder Polyethylen, abgetrennt werden. Daher haben wärmeschrumpffähige Folien aus Polyestern ohne solche Probleme eine beträchtliche Aufmerksamkeit erregt.
Zum Beispiel offenbaren EP-A-1024162 und JP-A-2000135738 wärmeschrumpffähige Polyesterfolien. Die offenbarten Folien umfassen keine von Polyestern verschiedene Polymerharze.
In den letzten Jahren sind, um PET-Flaschen für Getränke recyceln zu können, auf den Flaschen angebrachte Etiketten gewöhnlich bedruckt worden. Ohne behandelt zu werden, sind sie für ein Recycling nicht geeignet, und daher werden sie vor dem Recycling der Flaschen oft entfernt. In diesem Zusammenhang sind sie als Mittel dazu möglicherweise mit Perforationen in einer Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung versehen.
Herkömmliche wärmeschrumpffähige Polyesterfolien weisen jedoch einen relativ hohen Widerstand gegenüber einem Fortschreiten des Reißens in einer Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung auf, und sie weisen, wenn sie auf Flaschen angebracht sind, hinsichtlich der Schneideigenschaften entlang von Perforationen einen Defekt auf. In Abhängigkeit von den Formen der Flaschen oder den Formen der Perforationen sind Etiketten entlang von Perforationen möglicherweise schwer zu schneiden und sind daher möglicherweise mit bloßen Händen schwierig zu entfernen.
Somit haben im Fall von Etiketten auf Flaschen die herkömmlichen wärmeschrumpffähigen Polyesterfolien unzulängliche Schneideigenschaften entlang von Perforationen.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung, die die obigen Probleme lösen kann, ist zum Zweck gemacht worden, wärmeschrumpffähige Polyesterfolien für Etiketten auf Flaschen, insbesondere für Etiketten auf PET-Flaschen, bereitzustellen, wobei die Folien ein nur seltenes Auftreten von Runzeln, Schrumpfstellen und Spannungen durch ein Schrumpfen verursachen und die Folien hervorragende Reißeigenschaften in einer Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung der Folie haben.
Somit macht die vorliegende Erfindung wärmeschrumpffähige Polyesterfolien verfügbar, die jeweils eine Wärmeschrumpffähigkeit von 30 % oder mehr nach einer in heißem Wasser bei 85 °C erfolgenden 10-sekündigen Behand lung in der Hauptschrumpfrichtung der Folie und von 10 % oder weniger nach einer in heißem Wasser bei 85 °C erfolgenden 10-sekündigen Behandlung in einer Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung der Folie aufweisen, wobei die Weiterreißfestigkeit in der Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung nach einem 10 %igen Schrumpfen der Folie in der Hauptschrumpfrichtung der Folie 1500 mN oder weniger beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus einem Polyester besteht, der ein mit dem Polyesterharz unverträgliches thermoplastisches Harz umfasst.
Die hier verwendete Wärmeschrumpffähigkeit ist wie folgt definiert:
Eine Folie wird zu einer quadratischen Form von 10 cm × 10 cm geschnitten und durch ein belastungsfreies Tauchen in heißem Wasser bei einer vorbeschriebenen Temperatur ±0,5 °C für einen vorbestimmten Zeitraum wärmegeschrumpft, und dann werden die Seitenlängen gemessen. Die Wärmeschrumpffähigkeit wird in den jeweiligen Richtungen aus den Messwerten der Seitenlängen mit der folgenden Gleichung berechnet. Die Richtung derjenigen Seite, die dem größeren Wert der Wärmeschrumpffähigkeit entspricht, wird als Hauptschrumpfrichtung bezeichnet.
Der hier verwendete Begriff "Weiterreißfestigkeit" ist wie folgt definiert:
Eine zuvor um 10 % geschrumpfte Folie wird zu einer Größe von 51 mm in Maschinenrichtung × 64 mm in Querrichtung geschnitten und mit einem von TOYO SEIKI SEISAKU-SHO, LTD., erhältlichen Reißprüfer für geringe Belastungen gemessen. Die vom Tester abgelesenen Werte werden als Weiterreißfestigkeit betrachtet. Diese Messungen werden für 5 verschiedene Proben einer jeden Folie durchgeführt, und ihr Mittelwert wird berechnet und präsentiert.
Die auf den Etiketten von PET-Flaschen ausgebildeten Perforationen für das Schneiden von Etiketten sind gewöhnlich in der Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung der Etiketten ausgebildet. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gefunden, dass es eine Beziehung zwischen den Schneideigenschaften entlang von Perforationen und der Weiterreißfestigkeit gibt, dass eine niedrigere Weiterreißfestigkeit in der Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung von Folien oder Etiketten aus den Folien hervorragendere Schneideigenschaften entlang von Perforationen ergibt. Die Kontrolle dieser Beziehung ermöglichte das Erreichen des obigen Ziels.
Die obigen wärmeschrumpffähigen Polyesterfolien bestehen aus Polyestern, die thermoplastische, mit den Polyestern unverträgliche Harze umfassen, wodurch unabhängig von der Form von Flaschen oder der Form von Perforationen Folien und Etiketten aus den Folien mit hervorragenden Schneideigenschaften entlang der Perforationen erhalten werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Dicarbonsäurekomponenten, die die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyester darstellen, können aromatische Dicarbonsäuren wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und Orthophthalsäure, aliphatische Dicarbonsäuren wie Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und Decandicarbonsäure und alicyclische Dicarbonsäuren einschließen.
Wenn aliphatische Dicarbonsäuren (z.B. Adipinsäure, Sebacinsäure, Decandicarbonsäure) enthalten sind, können ihre Gehalte vorzugsweise niedriger als 3 mol-% sein. Die Foliensteifigkeit bei der Hochgeschwindigkeitsanbringung von wärmeschrumpffähigen Polyesterfolien, die unter Verwendung von Polyestern, die 3 mol-% oder mehr dieser aliphatischen Carbonsäuren enthalten, erhalten werden, ist unzureichend.
Die Polyester sollten vorzugsweise nicht drei oder mehr funktionelle Polycarbonsäuren (z.B. Trimellithsäure, Pyromellithsäure, deren Anhydride) enthalten. Bei wärmeschrumpffähigen Polyesterfolien, die unter Verwendung von Polyestern erhalten werden, die diese Polycarbonsäuren enthalten, kann die gewünschte hohe Schrumpffähigkeit kaum erreicht werden.
Die Diolkomponenten, die die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyester darstellen, können aliphatische Diole wie Ethylenglycol, Propandiol, Butandiol, Neopentylglycol und Hexandiol, alicyclische Diole wie 1,4-Cyclohexandimethanol und aromatische Diole einschließen.
Die Polyester, die in den wärmeschrumpffähigen Folien der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können vorzugsweise diejenigen mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) sein, die durch die Einarbeitung von wenigstens einem Diol mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen (z.B. Propandiol, Butandiol, Neopentylglycol, Hexandiol) auf 60 °C bis 75 °C erhalten werden.
Zum Zweck des Erhalts von in der Wärme schrumpffähigen Polyesterfolien, die eine besonders hervorragende Ausführung der Schrumpfung aufweisen, kann vorzugsweise Neopentylglycol als eine der Diolkomponenten verwendet werden.
Die Polyester sollten vorzugsweise weder Diole mit 8 oder mehr Kohlenstoffatomen (z.B. Octandiol) noch mehrwertige Alkohole mit drei oder mehr Funktionen (z.B. Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Glycerin, Diglycerin) enthalten. Bei in der Wärme schrumpffähigen Polyesterfolien, die unter Verwendung von Polyestern erhalten werden, die diese Diole oder Polycarbonsäuren enthalten, kann die gewünschte Wärmeschrumpffähigkeit kaum erreicht werden.
Die Polyester enthalten vorzugsweise möglichst weder Diethylenglycol, Triethylenglycol noch Polyethylenglycol. Insbesondere Diethylenglycol kann leicht als Nebenprodukt-Komponente bei der Polymerisation von Polyestern gebildet werden und kann daher leicht in den Polyestern enthalten sein. Bei den in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyestern sollte der Gehalt an Diethylenglycol vorzugsweise niedriger als 4 mol-% sein.
Wenn zwei oder mehr Polyester als Mischung verwendet werden, sind die Gehalte der Säurekomponenten und der Diolkomponenten auf die Gesamtmenge aller Säurekomponenten bzw. die Gesamtmenge aller Diolkomponenten bezogen, die beide in diesen Polyestern enthalten sind, unabhängig davon, ob nach dem Vermischen eine Umesterung durchgeführt wurde oder nicht.
Zur Verbesserung der Selbstschmier-Eigenschaften der wärmeschrumpffähigen Polyesterfolien können weiterhin vorzugsweise anorganische Gleitmittel wie Titandioxid, Quarzstaub, Kaolin und Calciumcarbonat oder organische Gleitmittel wie langkettige Fettsäureester zugegeben werden. Die wärmeschrumpffähigen Polyesterfolien der vorliegenden Erfindung können weiterhin bei Bedarf Additive wie Stabilisatoren, farbgebende Mittel, Antioxidantien, Entschäumungsmittel, Antistatika und Ultraviolett-Absorptionsmittel enthalten.
Die obigen Ester können durch eine Polymerisation mittels herkömmlicher Verfahren hergestellt werden; beispielsweise können die Polyester durch ein Verfahren einer direkten Veresterung erhalten werden, bei dem Dicarbonsäuren mit Diolen direkt umgesetzt werden, oder durch ein Umesterungsverfahren, bei dem Dicarbonsäuredimethylester mit Diolen umgesetzt werden. Die Polymerisation kann entweder diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden.
Zur Verminderung der Weiterreißfestigkeit ist wenigstens ein thermoplastisches Harz, das mit den obigen Polyestern unverträglich ist, in die Folien eingearbeitet. Durch die Einarbeitung von Polymeren, die mit den obigen Polyestern unverträglich sind, wird in den Folien eine Phasentrennstruktur gebildet, wodurch der Erhalt von Folien mit guten Reißeigenschaften ermöglicht wird. Beispiele der mit den obigen Polyestern unverträglichen Polymere können α-Olefine wie Polypropylen und Polyethylen, Polystyrolharze, Polymethylpentenharze, Ionomerharze, Acrylharze, Polycarbonatharze und Polylsulfonharze einschließen.
Die unverträglichen Polymere können vorzugsweise eine Schmelzflussrate (MFR) von 20g/10 min (bei 260 °C – 5 kg) oder weniger, noch mehr bevorzugt von 15 g/10 min (260 °C – 5 kg) oder weniger haben. Wenn die MFR höher als 20 g/10 min (260 °C – 5 kg) ist, wird die Phasentrennstruktur in den Folien unzureichend, was aufgrund einer Abnahme der Verbesserung der Schneideigenschaften entlang von Perforationen nicht bevorzugt ist.
Die einzuarbeitenden Mengen an thermoplastischen Harzen, die mit den obigen Polyestern unverträglich sind, betragen vorzugsweise 15 Gew.-% oder mehr, noch mehr bevorzugt 18 Gew.-% oder mehr, bezogen auf die Gesamtmenge der Polyester und der thermoplastischen Harze. Wenn die thermoplastischen Harze in Mengen von weniger als 15 Gew.-% vorhanden sind, wird die Phasentrennstruktur in den Folien unzureichend, so dass eine Verminderung der Reißfestigkeit keinen praktischen Grad erreichen kann, was nicht bevorzugt ist.
Für die wärmeschrumpffähigen Polyesterfolien der vorliegenden Erfindung sollte die Wärmeschrumpffähigkeit, die aus den Werten der Seitenlänge vor und nach dem Schrumpfen durch eine Behandlung in heißem Wasser im belastungsfreien Zustand gemäß der Gleichung: Wärmeschrumpffähigkeit = ((Seitenlänge vor dem Schrumpfen – Seitenlänge nach dem Schrumpfen)/Seitenlänge vor dem Schrumpfen) × 100 (%)berechnet wird, 30 % oder mehr, vorzugsweise 35 % oder mehr nach einer in heißem Wasser bei 85 °C erfolgenden 10-sekündigen Behandlung in der Hauptschrumpfrichtung der Folie und 10 % oder weniger, vorzugsweise 6 % oder weniger nach einer bei 85 °C erfolgenden 10-sekündigen Behandlung in einer Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung der Folie betragen.
Wenn die Wärmeschrumpffähigkeit nach der bei 85 °C erfolgenden 10-sekündigen Behandlung in der Hauptschrumpfrichtung einer Folie weniger als 30 % beträgt, tritt leicht ein unzureichendes Schrumpfen auf, wenn die Folie als Etiketten auf Flaschen verwendet wird, was nicht bevorzugt ist.
Wenn die Wärmeschrumpffähigkeit nach der bei 85 °C erfolgenden 10-sekündigen Behandlung in heißem Wasser in einer Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung einer Folie höher als 10 % ist, bewirken Etiketten aus einer solchen Folie leicht eine Höhenabweichung, was auch nicht bevorzugt ist.
Die Weiterreißfestigkeit in einer Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung einer Folie beträgt 1500 mN oder weniger, vorzugsweise 1200 mN oder weniger und noch mehr bevorzugt 1000 mN oder weniger. Dadurch erhalten Etiketten aus einer solchen Folie nach ihrer Anbringung an Flaschen gute Schneideigenschaften entlang von Perforationen. Wenn die Weiterreißfestigkeit höher als 1500 mN ist, können Etiketten aus einer solchen Folie entlang von Perforationen kaum geschnitten werden, was leicht zu dem Fall führt, in dem die Etiketten mit bloßen Händen schwierig von Flaschen zu entfernen sind.
Die Foliendicke der wärmeschrumpffähigen Polyesterfolien der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders eingeschränkt, kann bei wärmeschrumpffähigen Folien für Etiketten vorzugsweise aber 10–200 μm, noch mehr bevorzugt 20–100 μm betragen.
Das Verfahren zur Herstellung der wärmeschrumpffähigen Polyesterfolien der vorliegenden Erfindung wird unten anhand eines speziellen Beispiels erläutert, ist aber nicht auf dieses Herstellungsvertahren beschränkt.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyester-Rohstoffe werden mit einem Trockner wie einem Trichtertrockner oder einem Schaufeltrockner oder einem Vakuumtrockner getrocknet und bei einer Temperatur von 200–300 °C zu einer Folienform schmelzextrudiert. Bei der Extrusion kann ein beliebiges der herkömmlichen Verfahren einschließlich des Verfahrens der mittig gespeisten Breitschlitzdüse und des Schlauchverfahrens eingesetzt werden. Nach der Extrusion ergibt ein schnelles Kühlen eine ungestreckte Folie.
Die resultierende ungestreckte Folie wird dann mit einem Verhältnis von 3,0 oder höher, vorzugsweise 3,5 oder höher, in Querrichtung gestreckt.
Bei Bedarf wird die gestreckte Folie dann bei einer Temperatur von 70–100 °C wärmebehandelt, wodurch eine wärmeschrumpffähige Polyesterfolie erhalten wird.
Das Streckverfahren kann ein uniaxiales Strecken nur in Querrichtung (TD) mit einem Spannrahmen einschließen, wobei die Folie in diesem Fall zusätzlich in Maschinenrichtung (MD) gestreckt werden kann, wodurch ein biaxiales Strecken erreicht wird. Ein solches biaxiales Strecken kann durch ein beliebiges der aufeinanderfolgenden oder gleichzeitigen biaxialen Streckverfahren erreicht werden, und die Folie kann bei Bedarf in Maschinen- oder Querrichtung weiter gestreckt werden.
Um den Zweck der vorliegenden Erfindung zu erreichen, ist die Querrichtung (d.h. die Richtung senkrecht zur Extrusionsrichtung) als Hauptschrumpfrichtung praktisch; daher stellt die obige Erläuterung ein Beispiel für ein Filmbildungsverfahren dar, bei dem als Hauptschrumpfrichtung die Querrichtung genommen wird. Die Folienbildung, bei der die Hauptschrumpfrichtung in der Maschinenrichtung (d.h. die Extrusionsrichtung) genommen wird, kann aber auch gemäß der Vorgehensweise des obigen Verfahrens mit der Ausnahme erfolgen, dass die Streckrichtung um 90° um die Linie senkrecht zur Folienoberfläche gedreht ist.
Die mit den Polyestern unverträglichen thermoplastischen Harze können vorzugsweise unmittelbar vor der Einarbeitung in einen Extruder zugemischt werden, wenn dies möglich ist. Dieses Verfahren ermöglicht die Verhinderung einer Trennung der Polyester und der unverträglichen thermoplastischen Harze, wodurch stabile Merkmale erreicht werden.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird hiernach durch einige Beispiele und Vergleichsbeispiele weiter veranschaulicht; die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Die wärmeschrumpffähigen Polyesterfolien der vorliegenden Erfindung wurden durch die folgenden Methoden ausgewertet.
(1) Wärmeschrumpffähigkeit
Eine Folie wurde zu einer quadratischen Form von 10 cm × 10 cm geschnitten und in der Wärme geschrumpft, indem sie ohne Belastung in heißem Wasser bei einer vorgeschriebenen Temperatur ±0,5 °C für einen vorgeschriebenen Zeitraum eingetaucht wurde, und dann wurden die Seitenlängen gemessen. Die Wärmeschrumpffähigkeit wurde aus den gemessenen Werten für die Seitenlängen gemäß der folgenden Formel berechnet. Die Richtung einer jeden Seite, die dem höheren Wert der Wärmeschrumpffähigkeit entsprach, wurde als die Hauptschrumpfrichtung bezeichnet.
(2) Aussehen der Schrumpfung
Eine Folie wurde mit drei Druckfarben, Glas-, Gold-, und weißer Farbe, bedruckt und zu einem zylindrischen Etikett mit einem Faltungsdurchmesser von 10,8 cm (d.h. einer Länge in Richtung der Breite, wenn das Etikett flach gefaltet wurde) und einer Höhe von 6,1 cm durch Heißsiegeln geformt.
Das Etikett wurde auf eine 500-ml-PET-Flasche (Höhe 20,6 cm und Bauchdurchmesser 6,5 cm; dieselbe Flasche, die von der ASAHI SOFT DRINKS CO, LTD. für "UMACHA" verwendet wird) aufgebracht und in der Wärme geschrumpft, indem die etikettierte Glasflasche bei einer Zonentemperatur von 85 °C für eine Durchgangszeit von 2,5 s durch einen von FUJI ASTEC, INC., erhältlichen Dampftunnel (Modell: SH-1500-L) geführt wurde. Dieser Test wurde für 20 verschiedene Proben einer jeden Folie durchgeführt.
Die Auswertung erfolgte durch eine Sichtprüfung, und die Kriterien waren wie folgt:
Gut: kein Auftreten von Runzeln, eines Springens oder eines unzureichenden Schrumpfens
Schlecht: Auftreten von Runzeln, eines Springens oder eines unzureichenden Schrumpfens
(3) Weiterreißfestigkeit
Eine zuvor um 10 % geschrumpfte Folie wurde zu einer Größe von 51 mm in Maschinenrichtung × 64 mm in Querrichtung geschnitten und mit einem von TOYO SEIKI SEISAKU-SHO, LTD., erhältlichen Reißprüfer für geringe Belastungen gemessen. Die vom Tester abgelesenen Werte werden als Weiterreißfestigkeit betrachtet. Diese Messungen werden für 5 verschiedene Proben einer jeden Folie durchgeführt.
(4) Grenzviskosität
Eine Probe mit einem Gewicht von 200 mg wurde zu 20 ml einer Mischung aus Phenol und Tetrachlorethan (50/50 Gew.-%) gegeben, und die Mischung wurde dann für 1 h auf 110 °C erwärmt, gefolgt von einer Messung der Grenzviskosität bei 30 °C.
(5) Schneideigenschaften entlang der Perforationen
Aus einer wärmeschrumpffähigen Folie wurde ein zylindrisches Etikett mit einem Faltungsdurchmesser von 10,8 cm und einer Höhe von 15,1 cm mittels Heißsiegeln erhalten und dann entlang der Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung mit kontinuierlichen Perforationen mit einem Lochdurchmesser von 1 mm und einem Lochabstand von 2 mm versehen.
Das Etikett wurde auf eine 500-ml-PET-Flasche (Höhe 20,6 cm und Bauchdurchmesser 6,5 cm; dieselbe Flasche, die von der ASAHI SOFT DRINKS CO, LTD. für "UMACHA" verwendet wird) aufgebracht und in der Wärme geschrumpft, indem die etikettierte Glasflasche bei einer Zonentemperatur von 85 °C für eine Durchgangszeit von 2,5 s durch einen von FUJI ASTEC, INC., erhältlichen Dampftunnel (Modell: SH-1500-L) geführt wurde. Dieser Test wurde für 20 verschiedene Proben einer jeden Folie durchgeführt.
Die sensorische Auswertung wurde durchgeführt, indem das auf der PET-Flasche angebrachte Etikett von Hand vom oberen Ende oder vom unteren Ende der Perforationen getrennt wurde, und die Kriterien waren wie folgt:
Gut: Das Etikett konnte entlang der Perforationen getrennt werden, ohne dass ein Reißen des Etiketts in seiner Mitte erfolgte;
Schlecht: Das Etikett war entlang der Perforationen schwierig zu trennen, wobei ein Reißen des Etiketts in seiner Mitte erfolgte.
Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Polyester waren wie folgt:
Polyester A: Polyethylenterephthalat (Grenzviskosität (IV) 0,75 dl/g)
Polyester B: ein aus 70 mol-% Ethylenglycol und 30 mol-% Neopentylglycol und Terephthalsäure bestehender Polyester (IV 0,72 dl/g)
Polyester C: Polybutylenterephthalat (IV 1,20 dl/g)
Polyester D: 50 Gew.-% Polyethylenterephthalat und 50 Gew.-% Titanoxidteilchen
Beispiel 1
Ein Polyesterharz, das aus 17 Gew.-% Polyester A, 53 Gew.-% Polyester B, 10 Gew.-% Polyester C und 20 Gew.-% Polymethylpenten ("TPX DX845", erhältlich von MITSUI CHEMICALS, INC.) bestand, wurde aus einer mittig gespeisten Breitschlitzdüse bei 280 °C schmelzextrudiert, gefolgt von einem schnellen Abkühlen auf Kühlwalzen, wodurch eine ungestreckte Folie erhalten wurde.
Die ungestreckte Folie wurde vorgewärmt, bis die Folientemperatur 80 °C erreichte, und dann mit einem Spannrahmen bei 76 °C in einem Verhältnis von 4 in Querrichtung gestreckt, wodurch eine wärmeschrumpffähige Polyesterfolie mit einer Dicke von 45 μm erhalten wurde.
Beispiel 2
Ein Polyesterharz, das aus 17 Gew.-% Polyester A, 53 Gew.-% Polyester B, 10 Gew.-% Polyester C und 20 Gew.-% Polystyrol ("G797N", erhältlich von JAPAN POLYSTYRENE, INC.) bestand, wurde aus einer mittig gespeisten Breitschlitzdüse bei 280 °C schmelzextrudiert, gefolgt von einem schnellen Abkühlen auf Kühlwalzen, wodurch eine ungestreckte Folie erhalten wurde.
Die ungestreckte Folie wurde auf dieselbe Weise behandelt, die in Beispiel 1 beschrieben ist, wodurch eine wärmeschrumpffähige Polyesterfolie mit einer Dicke von 45 μm erhalten wurde.
Beispiel 3
Ein Polyesterharz, das aus 7 Gew.-% Polyester A, 53 Gew.-% Polyester B, 10 Gew.-% Polyester C, 10 Gew.-% Polyester D und 20 Gew.-% Polypropylen ("F102WC", erhältlich von der GRAND POLYMER CO., LTD.) bestand, wurde aus einer mittig gespeisten Breitschlitzdüse bei 280 °C schmelzextrudiert, gefolgt von einem schnellen Abkühlen auf Kühlwalzen, wodurch eine ungestreckte Folie erhalten wurde.
Die ungestreckte Folie wurde auf dieselbe Weise behandelt, die in Beispiel 1 beschrieben ist, wodurch eine wärmeschrumpffähige Polyesterfolie mit einer Dicke von 45 μm erhalten wurde.
Beispiel 4
Ein Polyesterharz, das aus 17 Gew.-% Polyester A, 53 Gew.-% Polyester B, 10 Gew.-% Polyester C und 20 Gew.-% Polystyrol, bei dem es sich um dasselbe handelte, das in Beispiel 2 verwendet wurde, bestand, wurde aus einer mittig gespeisten Breitschlitzdüse bei 280 °C schmelzextrudiert, gefolgt von einem schnellen Abkühlen auf Kühlwalzen, wodurch eine ungestreckte Folie erhalten wurde.
Die ungestreckte Folie wurde auf dieselbe Weise behandelt, die in Beispiel 1 beschrieben ist, wodurch eine wärmeschrumpffähige Polyesterfolie mit einer Dicke von 45 μm erhalten wurde.
Beispiel 5
Ein Polyesterharz, das aus 17 Gew.-% Polyester A, 53 Gew.-% Polyester B, 10 Gew.-% Polyester C und 20 Gew.-% Ionomer ("HI-MILAN 1706", erhältlich von MITSUI CHEMICALS, INC.) bestand, wurde aus einer mittig gespeisten Breitschlitzdüse bei 280 °C schmelzextrudiert, gefolgt von einem schnellen Abkühlen auf Kühlwalzen, wodurch eine ungestreckte Folie erhalten wurde.
Die ungestreckte Folie wurde auf dieselbe Weise behandelt, die in Beispiel 1 beschrieben ist, wodurch eine wärmeschrumpffähige Polyesterfolie mit einer Dicke von 45 μm erhalten wurde.
Beispiel 6
Ein Polyesterharz, das aus 17 Gew.-% Polyester A, 63 Gew.-% Polyester B und 20 Gew.-% Polymethylpenten ("TPX DX845", erhältlich von MITSUI CHEMICALS, INC.) bestand, wurde aus einer mittig gespeisten Breitschlitzdüse bei 280 °C schmelzextrudiert, gefolgt von einem schnellen Abkühlen auf Kühlwalzen, wodurch eine ungestreckte Folie erhalten wurde.
Die ungestreckte Folie wurde auf dieselbe Weise behandelt, die in Beispiel 1 beschrieben ist, wodurch eine wärmeschrumpffähige Polyesterfolie mit einer Dicke von 80 μm erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Polyesterharz, das aus 35 Gew.-% Polyester A, 55 Gew.-% Polyester B und 10 Gew.-% Polyester C bestand, wurde aus einer mittig gespeisten Breitschlitzdüse bei 280 °C schmelzextrudiert, gefolgt von einem schnellen Abkühlen auf Kühlwalzen, wodurch eine ungestreckte Folie erhalten wurde.
Die ungestreckte Folie wurde auf dieselbe Weise behandelt, die in Beispiel 1 beschrieben ist, wodurch eine wärmeschrumpffähige Polyesterfolie mit einer Dicke von 45 μm erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Polyesterharz, das aus 10 Gew.-% Polyester A, 65 Gew.-% Polyester B und 25 Gew.-% Polyester C bestand, wurde aus einer mittig gespeisten Breitschlitzdüse bei 280 °C schmelzextrudiert, gefolgt von einem schnellen Abkühlen auf Kühlwalzen, wodurch eine ungestreckte Folie erhalten wurde.
Die ungestreckte Folie wurde vorgewärmt, bis die Folientemperatur 90 °C erreichte, und dann mit einem Spannrahmen bei 73 °C in einem Verhältnis von 4 in Querrichtung gestreckt, wodurch eine wärmeschrumpffähige Polyesterfolie mit einer Dicke von 45 μm erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 3
Ein Polyesterharz, das aus 25 Gew.-% Polyester A, 50 Gew.-% Polyester B und 25 Gew.-% Polyester C bestand, wurde aus einer mittig gespeisten Breitschlitzdüse bei 280 °C schmelzextrudiert, gefolgt von einem schnellen Abkühlen auf Kühlwalzen, wodurch eine ungestreckte Folie erhalten wurde.
Die ungestreckte Folie wurde vorgewärmt, bis die Folientemperatur 88 °C erreichte, und dann mit einem Spannrahmen bei 72 °C in einem Verhältnis von 4 in Querrichtung gestreckt, wodurch eine wärmeschrumpffähige Polyesterfolie mit einer Dicke von 45 μm erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 4
Ein Polyesterharz, das aus 15 Gew.-% Polyester A, 75 Gew.-% Polyester B und 10 Gew.-% Polyester C bestand, wurde aus einer mittig gespeisten Breitschlitzdüse bei 280 °C schmelzextrudiert, gefolgt von einem schnellen Abkühlen auf Kühlwalzen, wodurch eine ungestreckte Folie erhalten wurde.
Die ungestreckte Folie wurde vorgewärmt, bis die Folientemperatur 87 °C erreichte, und dann mit einem Spannrahmen bei 83 °C in einem Verhältnis von 5 in Querrichtung gestreckt, wodurch eine wärmeschrumpffähige Polyesterfolie mit einer Dicke von 50 μm erhalten wurde.
Die Ausgangsstoffe und Bedingungen der Folienbildung für die in den Beispielen 1–6 und den Vergleichsbeispielen 1–4 erhaltenen Folien sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt, und die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Wie aus Tabelle 2 zu ersehen ist, wiesen alle in den Beispielen 1–6 erhaltenen Folien ein gutes Aussehen der Schrumpfung auf und wiesen in einer Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung hervorragende Reißeigenschaften auf. Die wärmeschrumpffähigen Polyesterfolien der vorliegenden Erfindung haben eine hohe Qualität und eine hohe praktische Verfügbarkeit, und daher sind sie für Schrumpfetiketten besonders geeignet.
Andererseits hatten die in den Vergleichsbeispielen 1–4 erhaltenen wärmeschrumpffähigen Folien schlechte Reißeigenschaften in einer Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung. Somit wiesen alle in den Vergleichsbeispielen erhaltenen wärmeschrumpffähigen Polyesterfolien eine geringe Qualität und eine geringe praktische Verfügbarkeit auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können wärmeschrumpffähige Polyesterfolien, die für Volletiketten auf Flaschen, insbesondere für Volletiketten auf PET-Flaschen geeignet sind, erhalten werden.
Die wärmeschrumpffähigen Folien der vorliegenden Erfindung können ein gutes Aussehen aufweisen, wobei ein Auftreten von Runzeln, Schrumpfstellen, Spannungen und ein unzureichendes Schrumpfen durch ein Schrumpfen in der Wärme nur selten auftreten, wenn sie als Etiketten auf Flaschen verwendet werden, und sie haben hervorragende Reißeigenschaften, d.h. Schneideigenschaften entlang von Perforationen in einer Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung der Folien, und daher sind sie für Etiketten auf Flaschen sehr nützlich.
Weiterhin bietet die Einarbeitung wenigstens eines mit den Polyestern unverträglichen thermoplastischen Harzes einige Vorteile, zum Beispiel dahingehend, als keine Notwendigkeit für spezielle Perforationen auf den Etiketten besteht.

Claims

Schrumpffähige Polyesterfolie mit einer Schrumpffähigkeit von 30 % oder mehr nach einer in heißem Wasser bei 85 °C erfolgenden 10-sekündigen Behandlung in der Hauptschrumpfrichtung der Folie und von 10 % oder weniger nach einer in heißem Wasser bei 85 °C erfolgenden 10-sekündigen Behandlung in einer Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung der Folie, wobei die Weiterreißfestigkeit in der Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfrichtung nach einem 10 %igen Schrumpfen der Folie in der Hauptschrumpfrichtung der Folie 1500 mN oder weniger beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus einem Polyester besteht, der ein mit dem Polyesterharz unverträgliches thermoplastisches Harz umfasst.