ES2824025T3

ES2824025T3 - Película a base de poliéster termocontraíble

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Publication number: ES2824025T3
Application number: ES13825561T
Authority: ES
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2033-07-19
Also published as: WO2014021120A1; JPWO2014021120A1; EP2862892A4; KR20150040856A; TWI599599B; JP6303500B2; US20150175756A1; MY173061A; US9296867B2; CN104508021A; CN104508021B; EP2862892A1; KR102058768B1; TW201410757A; EP2862892B1

Abstract

Una película a base de poliéster termocontraíble, en donde el poliéster comprende la unidad tereftalato de etileno en una cantidad de 95% en moles o más y 0% en moles o más y 5% en moles o menos de un componente monomérico que puede ser un componente amorfo en la totalidad de los componentes de la resina de poliéster, y que tiene una dirección de contracción principal en la dirección longitudinal, en donde la película a base de poliéster termocontraíble satisface los siguientes requisitos (1) a (3): (1) una tasa de contracción por calor en agua caliente en la dirección longitudinal es 15% o más y 50% o menos cuando se trata la película en agua caliente a 90ºC durante segundos; (2) una tasa de contracción por calor en agua caliente en la dirección de la anchura, ortogonal a la dirección longitudinal, es 0% o más y 12% o menos cuando se trata la película en agua caliente a 90ºC durante 10 segundos; y (3) un índice de refracción en la dirección longitudinal es 1,570 o más, un índice de refracción en la dirección de la anchura es 1,570 o más, y el índice de refracción en la dirección de la anchura, que es la dirección ortogonal a la dirección de contracción principal, es más alto que el índice de refracción en la dirección longitudinal, que es la dirección de contracción principal.

Description

DESCRIPCIÓN

Película a base de poliéster termocontraíble

Campo técnico

La presente invención se refiere a una película a base de poliéster termocontraíble, y se refiere específicamente a una película a base de poliéster termocontraíble que es adecuada para una aplicación de etiquetas y no contiene un componente amorfo como componente monomérico en una cantidad grande.

Antecedentes de la técnica

Recientemente, en aplicaciones tales como embalajes de etiquetas que sirven tanto como protección de una botella de vidrio y una botella de PET etc. como para la exposición de artículos, sellado de tapones y embalaje acumulativo, se han utilizado ampliamente películas estiradas (las llamadas películas termocontraíbles) compuestas de una resina a base de poli(cloruro de vinilo), una resina a base de poliestireno, una resina a base de poliéster o similares. De estas películas termocontraíbles, una película a base de poli(cloruro de vinilo) tiene problemas en que la resistencia al calor es baja, y genera gas cloruro de hidrógeno en su incineración y causa dioxina. Una película a base de poliestireno tiene problemas en que es inferior es resistencia química, así como que se necesita utilizar en la impresión una tinta con una composición especial, requiere incineración a alta temperatura y genera mucho humo negro acompañado de un olor anormal. Por lo tanto, como etiqueta contraíble, se ha utilizado ampliamente una película termocontraíble a base de poliéster que tiene una resistencia al calor alta, es fácil de incinerar y tiene una resistencia química excelente, y la cantidad de su uso tiende a aumentar, estando acompañada de un aumento en la cantidad de distribución de recipientes de PET.

Por lo tanto, como etiqueta contraíble, se ha utilizado ampliamente una película a base de poliéster que tiene una resistencia al calor alta, es fácil de incinerar y tiene una resistencia química excelente, y la cantidad de su uso tiende a aumentar, estando acompañada de un aumento en la cantidad de distribución de recipientes de PET.

Como película a base de poliéster termocontraíble general, se utiliza ampliamente una película que se contrae en gran medida en la dirección de la anchura. Una película a base de poliéster termocontraíble en la que la dirección de la anchura es la dirección de contracción principal como se describió anteriormente se estira en una relación alta en la dirección de la anchura, a fin de exhibir propiedades de contracción en la dirección de la anchura, pero a menudo se estira en una relación baja en la dirección longitudinal, ortogonal a la dirección de contracción principal, o puede que no se estire. Las películas estiradas solo en una relación baja en la dirección longitudinal y las películas estiradas solo en la dirección de la anchura como se describió anteriormente tienen una desventaja en que la resistencia mecánica en la dirección longitudinal es baja.

Además, una etiqueta para una botella necesita ser contraída por calor en la dirección circunferencial después de ser adherida en una forma anular a una botella, y por lo tanto, cuando una película termocontraíble que se contrae por calor en la dirección de la anchura es adherida a una botella como etiqueta, se forma un cuerpo de forma anular de tal modo que la dirección de la anchura de la película se establece en la dirección circunferencial, y entonces el cuerpo con forma anular necesita ser cortado a cada longitud prescrita para ser adherido a una botella. Por consiguiente, es difícil adherir una etiqueta hecha de la película termocontraíble que se contrae por calor en la dirección de la anchura a una botella a una velocidad alta. Por lo tanto, recientemente, se ha demandado una película termocontraíble longitudinalmente que pueda ser adherida a una botella por enrollado directo sobre la circunferencia de la botella desde un rollo de película (la llamada envoltura circular). Además, recientemente, se ha desarrollado un método de envoltura que mantiene un recipiente de apertura unidireccional, tal como una caja de almuerzo, hecho de una resina sintética, en un estado cerrado cubriendo la circunferencia del recipiente con una película similar a una cinta, y una película contraíble longitudinalmente también es adecuada para tal aplicación de envoltura. Por consiguiente, se espera que la demanda para una película contraíble longitudinalmente aumentará en el futuro.

Además, está sumamente demandada una película hecha de materias primas recicladas derivadas de botellas de PET, en términos de conciencia medioambiental. Sin embargo, dado que una película de poliéster termocontraíble común se obtiene utilizando materias primas que contienen componentes amorfos en una cantidad grande a fin de proporcionar propiedades de contracción por calor, la relación de mezcla de materias primas recicladas es limitada, y no ha sido posible proporcionar una película a base de poliéster termocontraíble que contenga materias primas recicladas en una cantidad grande.

Por ejemplo, el Documento de Patente 1 describe una película a base de poliéster termocontraíble ideal que tiene la dirección de contracción principal en la dirección vertical, y tiene una resistencia mecánica alta en las direcciones vertical y transversal. Sin embargo, esta película contiene 10% en moles o más de uno o más tipos de componentes monoméricos que pueden ser componentes amorfos en la totalidad de los componentes de la resina de poliéster, y la relación de adición de materias primas recicladas está limitada naturalmente en el límite superior.

Además, el Documento de Patente 2 describe, en el Ejemplo 1, una película termocontraíble obtenida estirando una película de PET cristalino no estirada en dos veces en la dirección vertical y en 0,95 veces en la dirección transversal con un extrusor tubular. Esta película termocontraíble es una película que tiene la dirección de contracción principal en la dirección vertical pero no es estirada en la dirección transversal, y por tanto tiene una resistencia mecánica baja en la dirección transversal. Como se describe en el Ejemplo Comparativo 2 en el Documento de Patente 2, la tasa de contracción en la dirección transversal aumenta si se lleva a cabo un estiramiento en 1,3 veces en la dirección transversal, y por lo tanto, la película no es deseable como película termocontraíble que se utiliza para una etiqueta para una botella y tiene la dirección de contracción principal en la dirección vertical. Es decir, según la invención descrita en el Documento de Patente 2, es difícil obtener una película termocontraíble que tenga la dirección de contracción principal en la dirección vertical y que muestre una tasa de contracción baja en la dirección transversal y que tenga una resistencia mecánica alta en la dirección transversal.

Además, el documento EP 2233275 se refiere a una película termocontraíble hecha de una resina de poliéster que comprende tereftalato de etileno como constituyente principal y que contiene al menos un componente monomérico capaz de formar un componente amorfo como un componente de glicol, en donde la película de poliéster termocontraíble conformada para extenderse longitudinalmente con una cierta dimensión transversal tiene una dirección de contracción principal que es en una dirección longitudinal de la misma.

Documento de Patente 1: JP-A-2008-179122 (reivindicación 1 o similar)

Documento de Patente 2: JP-A-hei-1 -127317 (Ejemplo 1 o similar)

Compendio de la invención

Problema técnico

La presente invención tiene como objetivo solucionar los problemas de las películas a base de poliéster termocontraíbles descritas en los Documentos de Patente 1 y 2, y proporcionar una película a base de poliéster termocontraíble que tenga propiedades de contracción por calor suficientes en la dirección de contracción principal, que es la dirección longitudinal, incluso sin contener componentes monoméricos que pueden ser componentes amorfos en una cantidad grande; que tenga una tasa de contracción por calor baja y una resistencia mecánica alta en la dirección de la anchura, ortogonal a la dirección de contracción principal; que pueda producirse incluso en el caso de contener materias primas recicladas de botellas de PET en una cantidad grande; y que tenga una desigualdad de espesores pequeña en la dirección longitudinal, que es la dirección de contracción principal.

Solución

Es decir, la presente invención está configurada como sigue:

1. Una película a base de poliéster termocontraíble, en donde el poliéster comprende la unidad tereftalato de etileno en una cantidad de 95% en moles o más, y 0% en moles o más y 5% en moles o menos de un componente monomérico que puede ser un componente amorfo en la totalidad de los componentes de la resina de poliéster, y que tiene una dirección de contracción principal en la dirección longitudinal, en donde la película a base de poliéster termocontraíble satisface los siguientes requisitos (1) a (3):

(1) una tasa de contracción por calor en agua caliente en la dirección longitudinal es 15% o más y 50% o menos cuando se trata la película en agua caliente a 90°C durante 10 segundos;

(2) una tasa de contracción por calor en agua caliente en la dirección de la anchura, ortogonal a la dirección longitudinal, es 0% o más y 12% o menos cuando se trata la película en agua caliente a 90°C durante 10 segundos; y

(3) un índice de refracción en la dirección longitudinal es 1,570 o más, un índice de refracción en la dirección de la anchura es 1,570 o más, y el índice de refracción en la dirección de la anchura, que es la dirección ortogonal a la dirección de contracción principal, es más alto que el índice de refracción en la dirección longitudinal, que es la dirección de contracción principal.

2. La primera película a base de poliéster termocontraíble mencionada anteriormente, en donde una resistencia a la rotura por tracción en la dirección de la anchura, que es la dirección ortogonal a la dirección de contracción principal, es 80 MPa o más y 200 MPa o menos.

3. La primera o segunda película a base de poliéster termocontraíble mencionadas anteriormente, en donde la película tiene una desigualdad de espesores de 11% o menos en la dirección longitudinal, que es la dirección de contracción principal, en donde la desigualdad de espesores se mide sometiendo la película a un rollo largo en un tamaño de 30 mm x 40 mm y midiendo de manera continua el espesor a lo largo de la dirección longitudinal de la película de muestra a una velocidad de 5 m/minuto utilizando un medidor de espesores, en donde en el muestreo del espécimen de película con forma de rollo, la dirección longitudinal del espécimen de película se definió como la dirección de contracción principal, y la desigualdad de espesores de cada película en la dirección longitudinal se calcula a partir de la ecuación

Desigualdad de espesores = {(Tmax. - Tmin.) / Tave.} x 100 (%)

en donde Tmax. es el espesor máximo, Tmin. es el espesor mínimo y Tave. es el espesor medio.

4. La primera, segunda o tercera película a base de poliéster termocontraíble mencionadas anteriormente, en donde el componente monomérico se selecciona de al menos uno del grupo que consiste en neopentilglicol, 1,4-ciclohexanodimetanol, ácido isoftálico, ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, ácido 2,6-naftalenodicarboxílico, 2,2-dietil-1,3-propanodiol, 2-n-butil-2-etil-1,3-propanodiol, 2,2-isopropil-1,3-propanodiol, 2,2-di-n-butil-1,3-propanodiol y hexanodiol.

Efectos de la invención

La presente invención hace posible proporcionar una película a base de poliéster termocontraíble que tiene propiedades de contracción por calor suficientes en la dirección de contracción principal, que es la dirección longitudinal, incluso sin contener componentes monoméricos que pueden ser componentes amorfos en una cantidad grande; que tiene una tasa de contracción por calor baja y una resistencia mecánica alta en la dirección de la anchura, ortogonal a la dirección de contracción principal; y que tiene una desigualdad de espesores pequeña en la dirección longitudinal, que es la dirección de contracción principal. La presente invención hace posible proporcionar una película a base de poliéster termocontraíble altamente ecológica y que contiene poliéster reciclado de botellas de PET en una cantidad grande, dado que no hay necesidad de añadir una cantidad grande de componentes monoméricos que pueden ser componentes amorfos a las materias primas. La película a base de poliéster termocontraíble de la presente invención puede utilizarse preferiblemente como una etiqueta para un recipiente tal como una botella, puede adherirse a un recipiente tal como una botella de manera sumamente eficaz en un tiempo corto, y da un buen acabado, con extremadamente pocas arrugas y ampollas debidas a la contracción por calor o falta de contracción cuando la película es contraída por calor después de la adhesión.

Breve descripción del dibujo

La Fig. 1 es un dibujo explicativo que muestra una forma del espécimen en la medición de la resistencia al desgarro en ángulo recto (la unidad de longitud de cada parte del espécimen en la figura es mm; y R representa un radio).

Modo para llevar a cabo la invención

Un método de producción preferible para producir de manera continua cualquiera de las películas a base de poliéster termocontraíbles mencionadas anteriormente es un método que comprende estirar una película a base de poliéster no estirada, conteniendo la película tereftalato de etileno como componente constituyente principal y conteniendo 0% en moles o más y 5% en moles o menos de un componente monomérico que puede ser un componente amorfo en la totalidad de los componentes de la resina de poliéster, en 3,5 veces o más y 6,0 veces o menos en la dirección de la anchura a una temperatura de Tg 5°C o superior y Tg 40°C o inferior en el estado de sujetar ambos extremos de la película en la dirección de la anchura con pinzas en un tendedero; después de eso, estirar la película en 1,5 veces o más y 2,5 veces o menos en la dirección longitudinal a una temperatura de Tg 5°C o superior y Tg 40°C o inferior con el uso de rodillos calentados a diferentes velocidades; y posteriormente, relajar la película en 0% o más y 15% o menos en la dirección de la anchura mientras se somete la película a un tratamiento con calor a Tg o superior y Tg 30°C o inferior en el estado de sujetar ambos extremos de la película con pinzas.

La película de la presente invención contiene tereftalato de etileno como componente constituyente principal. En la presente memoria, el componente constituyente principal significa que la unidad tereftalato de etileno está en una cantidad de aproximadamente 95% en moles o más en la totalidad de componentes constituyentes de un polímero que constituye la película. El uso de tereftalato de etileno como componente constituyente principal puede proporcionar una resistencia mecánica y una transparencia excelentes.

El tereftalato de etileno puede ser la totalidad de componentes constituyentes de un polímero que constituye la película, y un método de polimerización a emplear para obtener tal poli(tereftalato de etileno) (en lo sucesivo, puede denominarse simplemente PET) puede ser cualquier método de producción, tal como un método de polimerización directa para causar una reacción directa de ácido tereftálico, etilenglicol y, si fuera necesario, otros componentes de ácidos dicarboxílicos y componentes de dioles; un método de transesterificación para causar una transesterificación de éster dimetílico de ácido tereftálico (incluyendo otros ésteres metílicos de ácidos dicarboxílicos si fuera necesario) y etilenglicol (incluyendo otros componentes de dioles si fuera necesario); etc.

La viscosidad intrínseca del poli(tereftalato de etileno) está preferiblemente en un intervalo de 0,45 a 0,70. Si la viscosidad intrínseca es menos que 0,45, el efecto de mejora de la resistencia al desgarro disminuye, y si es más que 0,70, la presión de filtración aumenta y es difícil llevar a cabo una filtración altamente precisa, y por lo tanto no es tan preferible.

En la presente invención, pueden utilizarse entre los PET materias primas recicladas de botellas de PET (en lo sucesivo, pueden denominarse simplemente materias primas recicladas). Las materias primas recicladas contienen básicamente PET como componente constituyente para una buena moldeabilidad en el momento de producir botellas de PET, pero generalmente contienen ácido isoftálico como componente monomérico en una pequeña cantidad. En la presente invención, no se utilizan en una gran cantidad materias primas poliméricas que contengan un componente monomérico que puede ser un componente amorfo, pero puede estar contenido ácido isoftálico en las materias primas recicladas, con lo que se expresa de tal modo que un monómero amorfo está contenido en un intervalo de 0% en moles o más y 5% en moles o menos.

Un ejemplo representativo del monómero que puede ser un componente amorfo es ácido isoftálico, y los ejemplos del monómero también pueden incluir neopentilglicol, 1,4-ciclohexanodimetanol, ácido isoftálico, ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, ácido 2,6-naftalenodicarboxílico, 2,2-dietil-1,3-propanodiol, 2-n-butil-2-etil-1,3-propanodiol, 2,2-isopropil-1,3-propanodiol, 2,2-di-n-butil-1,3-propanodiol y hexanodiol, y estos monómeros pueden estar contenidos dentro del intervalo mencionado anteriormente sin ningún problema particular.

Cuando la película a base de poliéster termocontraíble de la presente invención se trata durante 10 segundos bajo una condición sin carga en agua caliente a 90°C, la tasa de contracción por calor en la dirección longitudinal de la película, calculada a partir de la siguiente Ecuación 1 (a saber, tasa de contracción por calor en agua a 90°C) es 15% o más y 50% o menos de las longitudes antes y después de la contracción.

Tasa de contracción por calor = {(longitud antes de la contracción - longitud después de la contracción) / longitud antes de la contracción} x 100 (%) Ecuación 1

Si la tasa de contracción por calor en agua caliente a 90°C y el tratamiento durante 10 segundos en la dirección longitudinal es menos que 15%, debido a un grado de contracción bajo, se producen arrugas y flacidez en una etiqueta después de la contracción por calor en el caso donde la película se utiliza para una etiqueta, y por lo tanto no es preferible. Por otro lado, no hay ningún problema particular incluso si la tasa de contracción por calor en agua caliente a 90°C en la dirección longitudinal excede de 50%, pero en la presente invención, la tasa de contracción por calor es 50% como límite superior. Adicionalmente, el límite inferior de la tasa de contracción por calor en agua caliente a 90°C en la dirección longitudinal es preferiblemente 20%, más preferiblemente 25%, y de manera particularmente preferible 30%.

En el caso donde una etiqueta de forma cilíndrica de la película de la presente invención que tiene la dirección de contracción principal en la dirección circunferencial se forma previamente por unión y después de eso se ajusta a una botella (se adhiere a la circunferencia de una botella o similar por contracción por calor), la tasa de contracción por calor en agua caliente a 90°C en la dirección longitudinal es preferiblemente 40% o más. En el caso donde una etiqueta de forma cilíndrica de la película de la presente invención que tiene la dirección de contracción principal en la dirección circunferencial se forma previamente por unión y después de eso se ajusta a una botella como se describió anteriormente, si la tasa de contracción por calor en agua caliente a 90°C en la dirección longitudinal es menos que 40%, debido a un grado de contracción bajo, se producen arrugas y flacidez en la etiqueta después de la contracción por calor, y no es tan preferible. En el caso donde una etiqueta de forma cilíndrica de la película de la presente invención que tiene la dirección de contracción principal en la dirección circunferencial se forma previamente por unión y después de eso se ajusta a una botella, el límite inferior de la tasa de contracción por calor en agua caliente a 90°C en la dirección longitudinal es preferiblemente 42% o más, más preferiblemente 44% o más, y de manera particularmente preferible 46% o más. El límite superior es por supuesto 50%.

En el caso donde la película de la presente invención se adhiera directamente a la circunferencia de una botella por enrollado de la película desde un rollo de película de una manera envolvente circular, la tasa de contracción por calor en agua caliente a 90°C en la dirección longitudinal es preferiblemente 15% o más y menos que 40%. Si la tasa de contracción por calor en agua caliente a 90°C en la dirección longitudinal es menos que 15%, debido a un grado de contracción bajo, se producen arrugas y flacidez en el momento de la contracción por calor después de que la película, como una etiqueta, se enrolla de una manera envolvente circular, y por lo tanto no es preferible. En lo sucesivo, la aplicación descrita anteriormente puede denominarse aplicación de envoltura circular.

Cuando la película a base de poliéster termocontraíble de la presente invención se trata durante 10 segundos bajo una condición sin carga en agua caliente a 90°C, la tasa de contracción por calor en agua caliente en la dirección de la anchura, ortogonal a la dirección longitudinal de la película, calculada a partir de la Ecuación 1 anterior, es 0% o más y 12% o menos de las longitudes antes y después de la contracción.

Si la tasa de contracción por calor en agua caliente a 90°C en la dirección de la anchura excede de 12%, tienden a producirse tensiones en el momento de la contracción por calor en el caso donde la película se utilice como etiqueta, y por lo tanto no es preferible. El límite superior de la tasa de contracción por calor en agua caliente a 90°C en la dirección de la anchura es preferiblemente 11% o menos, más preferiblemente 10% o menos, aún más 9% o menos, de manera particularmente preferible 8% o menos, y lo más preferiblemente 7% o menos. En consideración de las propiedades esenciales de la resina de poliéster que sirve como materia prima, se considera que el límite inferior de la tasa de contracción por calor en agua caliente a 90°C en la dirección de la anchura es aproximadamente 0%.

La película a base de poliéster termocontraíble de la presente invención tiene un índice de refracción de 1,57 o más en la dirección longitudinal, que es la dirección de contracción principal. El índice de refracción en la dirección longitudinal, que es la dirección de contracción principal, es preferiblemente 1,61 o menos. El índice de refracción en la dirección de la anchura, ortogonal a la dirección de contracción principal, es 1,57 o más, preferiblemente 1,62 o más y 1,65 o menos, y el índice de refracción en la dirección de la anchura es más alto que el índice de refracción en la dirección longitudinal.

Convencionalmente, una película termocontraíble obtenida utilizando materias primas amorfas tiene generalmente una tasa de contracción más alta si tiene una orientación de cadenas moleculares más alta en la dirección de contracción principal. Por consiguiente, en el caso de utilizar materias primas amorfas, la tasa de contracción se ha disminuido controlando la relación de estiramiento en la dirección de contracción principal para que sea alta y haciendo después alta la tasa de contracción, y no llevando a cabo ningún estiramiento en la dirección ortogonal a la dirección de contracción principal o mediante un tratamiento con calor incluso si se lleva a cabo un estiramiento en la dirección ortogonal a la dirección de contracción principal. Sin embargo, se encuentra que la película termocontraíble de la presente invención producida utilizando PET cristalino muestra un comportamiento que es diferente del comportamiento de la película termocontraíble obtenida utilizando PET amorfo, de tal modo que la tasa de contracción es alta estirando una película no estirada a una relación de estiramiento relativamente baja de aproximadamente 2,5 veces o menos y alineando cadenas moleculares (orientación molecular baja), pero la tasa de contracción por calor es disminuida estirando una película no estirada a una relación de estiramiento más alta y haciendo a la orientación de cadenas moleculares más alta. Es decir, se encuentra que, en el caso de PET cristalino, se promueve la cristalización por orientación molecular estirando primero una película no estirada en la dirección de la anchura a una relación de estiramiento alta, y la tasa de contracción puede ser disminuida en la dirección de la anchura sin un tratamiento con calor.

La desigualdad de espesores empeora mucho si una película no estirada obtenida utilizando materias primas de PET cristalino convencionales se estira a una baja relación (aproximadamente dos veces) para dar una orientación molecular baja, y por lo tanto, una película no estirada obtenida utilizando materias primas de PET se ha estirado apenas a una relación de alrededor de dos veces. Sin embargo, se encuentra que si una película, que se estira una vez a una relación de estiramiento alta en la dirección de la anchura, se estira a alrededor de dos veces en la dirección longitudinal, la desigualdad de espesores en la dirección longitudinal es mejorada. Se considera que esto es debido a que la tensión de estiramiento y la curva tensión-deformación cambian en el momento de estirar una película no estirada en alrededor de dos veces en la dirección longitudinal estirando una vez la película no estirada en una relación de estiramiento alta en la dirección de la anchura, diferente del caso de estirar uniaxialmente una película estirada a una relación de estiramiento baja.

Por consiguiente, en la presente invención, diferente del caso de una película termocontraíble convencional obtenida utilizando materias primas amorfas, es deseable que la orientación de cadenas moleculares en la dirección de contracción principal sea baja y la orientación de cadenas moleculares en la dirección de la anchura, ortogonal a la dirección de contracción principal, sea alta.

El índice de refracción en la dirección longitudinal, que es la dirección de contracción principal, es 1,57 o más. El límite superior del mismo es deseablemente 1,61. Si el índice de refracción es menos que 1,57, la tasa de contracción en la dirección longitudinal tiende a ser insuficiente y la resistencia mecánica en la dirección longitudinal tiende a ser baja, y por lo tanto no es tan preferible. Si el índice de refracción en la dirección longitudinal es más que 1,61, la resistencia mecánica en la dirección longitudinal es alta, pero la tasa de contracción por calor tiende a ser baja, y por lo tanto no es tan preferible. El índice de refracción en la dirección longitudinal es preferiblemente 1,575 o más y 1,605 o menos, y aún más preferiblemente 1,58 o más y 1,60 o menos.

El índice de refracción en la dirección de la anchura, ortogonal a la dirección de contracción principal, es 1,57 o más, y preferiblemente 1,62 o más. Por otro lado, el límite superior del mismo es deseablemente 1,65. Si el índice de refracción es menos que 1,57, la tasa de contracción tiende a ser alta y la resistencia mecánica en la dirección de la anchura tiende a ser baja, y por lo tanto no es tan preferible. Si el índice de refracción en la dirección de la anchura es más que 1,65, la resistencia mecánica en la dirección de la anchura es alta y la tasa de contracción por calor es baja, y por lo tanto es preferible, pero la relación de estiramiento a la que el índice de refracción se hace más que 1,65 no es aceptable en términos de operabilidad, con lo que el límite superior debe ser 1,65.

La película a base de poliéster termocontraíble de la presente invención tiene preferiblemente una desigualdad de espesores de 11% o menos en la dirección longitudinal. Si la desigualdad de espesores en la dirección longitudinal excede de 11%, tiende a producirse una irregularidad de impresión en el momento de la impresión en la producción de etiquetas, o tiende a producirse una desigualdad de contracción después de la contracción por calor, y por lo tanto no es tan preferible. La desigualdad de espesores en la dirección longitudinal es preferiblemente 10% o menos, más preferiblemente 8% o menos, e incluso más preferiblemente 6% o menos. Es mejor que la desigualdad de espesores en la dirección longitudinal sea cercana a 0%, pero el límite inferior de la misma debe ser 2% en el uso práctico.

El espesor de la película a base de poliéster termocontraíble de la presente invención no está limitado particularmente, pero como película termocontraíble para una etiqueta, el espesor es preferiblemente 5 a 100 gm y más preferiblemente 10 a 95 gm.

La película a base de poliéster termocontraíble de la presente invención tiene preferiblemente una resistencia a la rotura por tracción de 80 MPa o más y 200 MPa o menos en la dirección de la anchura. Se describirá en los Ejemplos un método para medir la resistencia a la rotura por tracción. Si la resistencia a la rotura por tracción está por debajo de 80 MPa, la “rigidez” es baja en el momento de adherir la película como etiqueta a una botella o similar, y por lo tanto no es preferible. Por el contrario, si la resistencia a la rotura por tracción excede de 200 MPa, la propiedad de corte (facilidad de desgarro) en una fase inicial en el momento de rasgar una etiqueta es inferior, y por lo tanto no es preferible. La resistencia a la rotura por tracción es más preferiblemente 100 MPa o más, aún más preferiblemente 110 MPa o más, y de manera particularmente preferible 120 MPa o más, y más preferiblemente 190 MPa o menos, aún más preferiblemente 180 MPa o menos, y de manera particularmente preferible 170 MPa o menos.

En la película a base de poliéster termocontraíble de la presente invención, cuando se determina la resistencia al desgarro en ángulo recto por unidad de espesor en la dirección de la anchura por el siguiente método después de ser contraída en un 10% en agua caliente a 90°C, la resistencia al desgarro en ángulo recto en la dirección de la anchura es preferiblemente 100 N/mm o más y 300 N/mm o menos.

Método para medir la resistencia al desgarro en ángulo recto

Después de que se ha contraído la película en un 10% en la dirección longitudinal en agua caliente ajustada a 90°C, se muestrea como un espécimen con un tamaño predeterminado de acuerdo con JIS-K-7128. Después de eso, ambos extremos del espécimen se sujetaron mediante una máquina universal de ensayos de tracción, y se llevó a cabo un ensayo de tracción bajo una condición de 200 mm/minuto en velocidad de tracción, y se midió la carga máxima en el momento en que la película se desgarró completamente en la dirección longitudinal. La carga máxima se dividió por el espesor de la película para calcular la resistencia al desgarro en ángulo recto por unidad de espesor.

Si la resistencia al desgarro en ángulo recto después de un 10% de contracción en la dirección longitudinal en agua caliente a 90°C es menos que 100 N/mm, posiblemente la película puede ser desgarrada fácilmente por un impacto tal como una caída durante su transporte en el caso donde se utilice la película como etiqueta, y por lo tanto no es preferible, y por el contrario, si la resistencia al desgarro en ángulo recto excede de 300 N/mm, la propiedad de corte (facilidad de desgarro) en una fase inicial en el momento de rasgar una etiqueta no es buena, y por lo tanto no es tan preferible. El límite inferior de la resistencia al desgarro en ángulo recto es preferiblemente 125 N/mm, más preferiblemente 150 N/mm o más, y de manera particularmente preferible 175 N/mm. Por otro lado, el límite superior de la resistencia al desgarro en ángulo recto es preferiblemente 275 N/mm, más preferiblemente 250 N/mm, y de manera particularmente preferible 225 N/mm.

La película a base de poliéster termocontraíble de la presente invención no está limitada particularmente en su método de producción, pero la película puede obtenerse, por ejemplo, extruyendo en estado fundido las materias primas de poliéster mencionadas anteriormente con un extrusor para formar una película no estirada, y estirar biaxialmente la película no estirada con un método como sigue.

En el momento de la extrusión en estado fundido de la resina materia prima, es preferible secar las materias primas de poliéster utilizando un secador tal como una tolva secadora o un secador de palas, o un secador de vacío. Después de que las materias primas de poliéster se han secado de tal manera, las materias secas se funden a una temperatura de 2002C a 300°C utilizando un extrusor, y se extruyen en una forma de película. En tal extrusión, puede adoptarse un método convencional arbitrario, tal como un método de boquilla en T o un método tubular.

Después, la resina fundida similar a una lámina después de la extrusión se enfría para que pueda obtenerse una película no estirada. Como método para enfriar la resina fundida, puede adoptarse adecuadamente un método en el que se cuela una resina fundida en un tambor rotatorio desde una hilera y se solidifica por enfriamiento para obtener una lámina de resina sustancialmente no orientada.

Además, la película no estirada obtenida se estira en la dirección de la anchura bajo una condición prescrita como se describe a continuación, y después de eso se estira en la dirección longitudinal bajo una condición prescrita para que la película a base de poliéster termocontraíble de la presente invención pueda obtenerse. En lo sucesivo, se describirá en detalle un estiramiento biaxial preferible para obtener la película a base de poliéster termocontraíble de la presente invención, mientras se tiene en consideración la diferencia de un método convencional para estirar una película a base de poliéster termocontraíble.

Método preferible para estirar una película a base de poliéster termocontraíble

Una película a base de poliéster termocontraíble habitual se produce estirando una película no estirada en una dirección a ser contraída. Convencionalmente, la demanda para una película a base de poliéster termocontraíble contraíble en la dirección longitudinal es alta, pero no es preferible en términos de productividad estirar meramente una película no estirada en la dirección longitudinal, dado que no puede producirse una película que tenga una anchura amplia.

Como se describió anteriormente, el Documento de Patente 2 describe una película contraíble en la dirección longitudinal, pero dado que la película no es estirada en la dirección de la anchura, la resistencia mecánica en la dirección de la anchura es más baja y la resistencia al desgarro en ángulo recto en la dirección de la anchura es alta, y por lo tanto se considera que la película no es satisfactoria para la calidad requerida en el presente como etiqueta. Además, la desigualdad de espesores en la dirección longitudinal fue significativa.

El Documento de Patente 1 describe un método para estirar una película no estirada en el orden de estiramiento transversal, tratamiento con calor y estiramiento vertical bajo condiciones prescritas a fin de mejorar las propiedades mecánicas en la dirección longitudinal y la dirección de la anchura. Sin embargo, en este método, está contenido 10% o más de un monómero amorfo en materias primas de PET como un diol o un ácido dicarboxílico, y la adición de materias primas recicladas es limitada. Además, si el estiramiento a una relación de estiramiento alta como se describe en el Documento de Patente 1 se lleva a cabo en la dirección longitudinal, la tasa de contracción en la dirección longitudinal disminuye y la tasa de contracción en la dirección de la anchura aumenta en el caso de la película de la presente invención obtenida utilizando materias primas de PET que no contienen un componente amorfo en una cantidad grande, y por lo tanto no es preferible.

Relación de estiramiento en la dirección de la anchura

Los inventores de la presente invención han hecho investigaciones y encontraron en consecuencia que una película obtenida no utilizando intencionadamente ninguna materia prima de PET amorfa tiene una tasa de contracción alta en la dirección de estiramiento a una relación de estiramiento de alrededor de dos veces. También se encuentra que la tasa de contracción en la dirección de estiramiento disminuye y la tasa de contracción en la dirección de no estiramiento se hace alta si se aumenta la tasa de contracción más que tres veces. Como resultado de las investigaciones, es preferible que la película sea estirada primero transversalmente a una temperatura de Tg 5°C o superior y Tg 40°C o inferior en 3,5 veces o más y 6 veces o menos a fin de estirar biaxialmente la película para causar una contracción en la dirección longitudinal. Si la relación de estiramiento es menos que 3,5 veces, es insuficiente para disminuir la tasa de contracción en la dirección de la anchura. El límite superior de la relación de estiramiento transversal no está limitado particularmente, pero si es más que 6 veces, el estiramiento en la dirección longitudinal es difícil de llevar a cabo (tiende a producirse la llamada rotura), y por lo tanto no es preferible. La relación de estiramiento es más preferiblemente 3,7 veces o más y 5,8 veces o menos, y aún más preferiblemente 3,9 veces o más y 5,6 veces o menos.

Dado que la relación de estiramiento y la tasa de contracción de la película obtenida utilizando materias primas de PET que no contienen un componente amorfo en una cantidad grande tiene la relación descrita anteriormente, el tratamiento con calor después de estirar en la dirección de la anchura y antes de estirar en la dirección longitudinal como se describe en el Documento de Patente 1 puede llevarse a cabo o no.

Relación de estiramiento en la dirección longitudinal

La relación de estiramiento en la dirección longitudinal es preferiblemente 1,5 veces o más y 2,5 veces o menos a una temperatura de Tg 5°C o superior y Tg 40°C o inferior. Si es 1,5 veces o menos, la tasa de contracción es insuficiente, y si es 2,5 veces o más, la tasa de contracción en la dirección en la anchura se hace alta, y por lo tanto no es preferible como película contraíble uniaxialmente en la dirección longitudinal. La relación de estiramiento es más preferiblemente 1,6 veces o más y 2,4 veces o menos, y aún más preferiblemente 1,8 veces o más y 2,3 veces o menos.

Si la temperatura de estiramiento en la dirección longitudinal es más baja que Tg 5°C, tiende a producirse una rotura en el momento del estiramiento, y por lo tanto no es preferible. Si la temperatura de estiramiento es más alta que Tg 40°C, se promueve la cristalización por calor de la película y la tasa de contracción disminuye, y por lo tanto no es preferible. La temperatura es más preferiblemente Tg 8°C o superior y Tg 37°C o inferior, y aún más preferiblemente Tg 11 °C o superior y Tg 34°C o inferior.

Tratamiento con calor y relajación en la dirección de la anchura

Es preferible llevar a cabo una relajación en 0% o más y 15% o menos en la dirección de la anchura mientras se somete la película a un tratamiento con calor a una temperatura de Tg o superior y Tg 30°C o inferior en el estado de sujetar ambos extremos de la película con pinzas. Si la temperatura del tratamiento con calor es más baja que Tg, el tratamiento con calor se hace insignificante y la contracción con el tiempo en el tiempo del almacenamiento después de la producción (la llamada tasa de contracción natural) se hace alta, y por lo tanto no es preferible. Si la temperatura del tratamiento con calor es más alta que Tg 30°C, se promueve la cristalización por calor de cadenas moleculares y la tasa de contracción disminuye no solo en la dirección longitudinal sino también en la dirección de la anchura, y por lo tanto no es preferible. La temperatura es más preferiblemente Tg 3°C o superior y Tg 27°C o inferior, y aún más preferiblemente Tg 6°C o superior y Tg 24°C o inferior.

Si la relación de relajación en la dirección de la anchura es menos que 0%, se causa sustancialmente un estiramiento en la dirección de la anchura, y no es preferible como relajación. La relación de relajación puede ser más que 15%, pero si la relación de relajación es alta, la anchura de la película como producto es estrechada finalmente, y por lo tanto no es preferible. La relación de relajación es más preferiblemente 1% o más y 14% o menos, y aún más preferiblemente 2% o más y 13% o menos.

Como se describió anteriormente, un método de estiramiento preferible en la presente invención incluye, por ejemplo, controlar la relación de estiramiento en la dirección longitudinal para que sea más baja que la relación de estiramiento en la dirección de la anchura. Con respecto a la orientación de cadenas moleculares de la película después del estiramiento, se considera que la orientación en la dirección longitudinal es más baja que en la de la dirección de la anchura. Cuando la consideración anterior se expresa mediante el índice de refracción de la película después del estiramiento, el índice de refracción en la dirección de la anchura se hace más alto que el índice de refracción en la dirección longitudinal.

En una película a base de poliéster termocontraíble convencional que contiene un componente amorfo en una cantidad grande, la dirección en la que el índice de refracción es alto empleando una relación de estiramiento alta en la dirección longitudinal y en la dirección de la anchura se hace a menudo la dirección de contracción principal, pero en el caso de la película de la presente invención, puede observarse un comportamiento inverso. En la presente invención, se considera que las propiedades del PET cristalino que no contiene un componente monomérico que puede ser un componente amorfo en una cantidad grande están implicadas en el comportamiento inverso anterior. Es decir, se considera que si se estira PET cristalino a una relación de estiramiento alta de 3,5 veces o más en la dirección de la anchura, las cadenas moleculares se orientan y al mismo tiempo la cristalización de las cadenas moleculares se promueve, y por consiguiente se supone que esto es un factor que funciona para disminuir la contracción por calor en la dirección de la anchura. En este punto, la relación de estiramiento de aproximadamente 2,5 veces o menos en la dirección longitudinal está en un intervalo en el que la cristalización no es muy promovida incluso si las cadenas moleculares se orientan en la dirección longitudinal hasta cierto punto, y por lo tanto se supone que puede conseguirse una tasa de contracción por calor relativamente alta. En la presente invención, es difícil expresar de manera sencilla la relación entre la orientación de las cadenas moleculares y el grado de cristalización de las cadenas moleculares, y por lo tanto la relación se expresa como una medida sustitutiva de la estructura de las cadenas moleculares de acuerdo con la tasa de contracción por calor, el índice de refracción y su relación de magnitudes en la dirección longitudinal y en la dirección de la anchura. Naturalmente, se considera que el tratamiento con calor de relajación en la dirección de la anchura también contribuye hasta cierto punto a disminuir la tasa de contracción por calor en la dirección de la anchura.

La desigualdad de espesores empeora mucho si una película no estirada se estira en 2,5 veces o menos, y por lo tanto, una película no estirada obtenida utilizando materias primas de PET se ha estirado apenas en una relación de alrededor de dos veces hasta ahora. Sin embargo, se encuentra que si una película, que se estira una vez en una relación de estiramiento alta de 3,5 veces o más en la dirección de la anchura, se estira en alrededor de dos veces en la dirección longitudinal, la desigualdad de espesores en la dirección longitudinal es mejorada. Se considera que esto es debido a que la tensión de estiramiento y la curva tensión-deformación cambian en el momento de estirar una película no estirada en alrededor de dos veces en la dirección longitudinal estirando una vez la película no estirada a una relación de estiramiento alta en la dirección de la anchura, diferente del caso de estirar uniaxialmente una película no estirada a una relación de estiramiento baja.

Ejemplos

En lo sucesivo, la presente invención se describirá en más detalle mediante Ejemplos. Las propiedades y composiciones de las materias primas utilizadas en los Ejemplos y Ejemplos Comparativos y las condiciones de producción (estiramiento, condiciones del tratamiento con calor, etc.) para las películas de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos se muestran en la Tabla 1 y la Tabla 2, respectivamente.

Tabla 1

Los métodos de evaluación para las películas son como sigue.

Tg (punto de transición vítrea)

Utilizando un calorímetro de barrido diferencial fabricado por Seiko Instruments Inc. (modelo: DSC220), se calentaron 5 mg de una película no estirada a una velocidad de aumento de temperatura de 10°C/minuto desde -40°C hasta 120°C, se obtuvo Tg a partir de la curva endotérmica así obtenida. Se dibujaron líneas tangentes delante de y detrás del punto de inflexión de la curva endotérmica, y la intersección se definió como Tg (punto de transición vítrea).

Viscosidad intrínseca (IV)

Se disolvió un poliéster en una cantidad de 0,2 g en 50 ml de una mezcla de disolventes de fenol/1,1,2,2-tetracloroetano (60/40 (relación de pesos)), y se midió la viscosidad intrínseca a 30°C utilizando un viscosímetro Ostwald. La unidad es dL/g.

Tasa de contracción por calor (tasa de contracción por calor en agua caliente)

Se cortó una película en un cuadrado de 10 cm x 10 cm, se trató y se contrajo por calor en un estado sin carga durante 10 segundos en agua caliente a una temperatura predeterminada ± 0,5°C, y después se midieron las dimensiones de la película en las direcciones vertical y transversal, y se obtuvo la tasa de contracción por calor de cada una según la Ecuación 1 mencionada anteriormente. La dirección en la que la tasa de contracción por calor fue alta se definió como la dirección de contracción principal.

Índice de refracción en la dirección longitudinal y en la dirección de la anchura

Utilizando el “refractrómetro Abbe tipo 4T” fabricado por Atago Co., Ltd., se llevó a cabo la medición después de dejar cada película de muestra en una atmósfera de 23°C y 65% RH durante 2 horas o más.

Resistencia a la rotura por tracción

Se produjo un espécimen en forma de banda con una longitud de 140 mm en la dirección de medición (dirección de la anchura de la película) y 20 mm de longitud en la dirección ortogonal a la dirección de medición (dirección longitudinal de la película). Utilizando una máquina de ensayos de tracción universal “DSS 100” (fabricada por Shimadzu Corporation), se llevó a cabo un ensayo de tracción para cada espécimen en condiciones de una temperatura atmosférica de 23°C y una velocidad de tracción de 200 mm/minuto mientras se sujetaban 20 mm de cada uno en ambos extremos del espécimen con mandriles (intervalo de mandril 100 mm), y la resistencia (tensión) a la rotura por tracción se definió como resistencia a la rotura por tracción.

Resistencia al desgarro en ángulo recto

Después de haber contraído la película en un 10% en la dirección de contracción principal en agua caliente ajustada a 90°C, se produjo un espécimen por muestreo en la forma mostrada en la Fig. 1, de acuerdo con JIS K 7128 (en el muestreo, la dirección longitudinal del espécimen se definió como la dirección de contracción principal). Después de eso, se sujetaron ambos extremos del espécimen mediante una máquina de ensayos de tracción universal (fabricada por Shimadzu Corporation, Autograph), y se llevó a cabo un ensayo de tracción para cada espécimen en una condición de una velocidad de tracción de 200 mm/minuto, y se midió la carga máxima en el momento en que la película se desgarró completamente en la dirección longitudinal. Se dividió la carga máxima por el espesor de la película para calcular la resistencia al desgarro en ángulo recto por unidad de espesor.

Desigualdad de espesores en la dirección longitudinal

La película se sometió a un muestreo en un rollo largo en un tamaño de 30 mm de longitud x 40 mm de anchura, y se midió de manera continua el espesor a lo largo de la dirección longitudinal de la película de muestra a una velocidad de 5 m/minuto utilizando un medidor de espesores de un tipo de contacto continuo fabricado por Mikuron. En el muestreo de un espécimen de película con forma de rollo, la dirección longitudinal del espécimen de película se definió como la dirección de contracción principal. La desigualdad de espesores de cada película en la dirección longitudinal se calculó a partir de la siguiente Ecuación 2, donde Tmax. es el espesor máximo y Tmin. es el espesor mínimo tras la medición, mientras que Tave. es un espesor medio.

Desigualdad de espesores = {(Tmax. - Tmin.) / Tave.} x 100 (%) Ecuación 2

Propiedad de acabado de contracción (ajuste sobre un cuerpo de forma cilíndrica)

Sobre una película termocontraíble, se proporcionó una impresión de tres colores con tinta verde, dorada y blanca de Toyo Ink Mfg Co., Ltd. Uniendo ambas partes terminales de la película impresa con un sellado por fusión, una etiqueta de forma cilíndrica (una etiqueta cilíndrica en la que una dirección de contracción principal de la película termocontraíble es la dirección circunferencial y la longitud circunferencial externa es 1,05 veces la longitud circunferencial externa de una botella a la que se adhiere la etiqueta). Después de eso, la etiqueta de forma cilíndrica se puso en una botella de PET de 500 ml (diámetro del tronco: 62 mm, diámetro mínimo de la parte del cuello: 25 mm) y se sometió a contracción por calor en una zona de temperatura de 802C con un tiempo de paso de 2,5 segundos utilizando un túnel de vapor (modelo: SH-1500-L) fabricado por Fuji Astec Inc. para adherir la etiqueta a la botella. En la adhesión, la parte del cuello se ajustó de tal modo que la parte de 55 mm de diámetro se colocó en un extremo de la etiqueta. Las propiedades de acabado después de la contracción se evaluaron visualmente, y los criterios fueron como sigue.

® : No se producen arrugas, ampollas ni falta de contracción, y no se observa falta de uniformidad en el color

O: No se pueden confirmar arrugas, ampollas ni falta de contracción, pero se observa ligeramente falta de uniformidad en el color

A : No se producen ampollas ni falta de contracción, pero se observa falta de uniformidad en la parte del cuello

x: Se producen arrugas, ampollas y falta de contracción

Propiedad de acabado de contracción (envoltura circular)

Sobre una película termocontraíble, se proporcionó una impresión de tres colores con tinta verde, dorada y blanca de Toyo Ink Mfg Co., Ltd., y la película termocontraíble impresa se cortó en un tamaño de 230 mm de longitud x 100 mm de anchura, de tal modo que la longitud puede ser la dirección longitudinal. En un estado donde se deja reposar una lata de tipo botella de aluminio de 265 ml (lata de aluminio que tiene un diámetro de tronco de 68 mm, un diámetro mínimo de la parte del cuello de 25 mm, y está dotada de una constricción de tal modo que el centro del tronco tiene un diámetro de 60 mm), se enrolló la película cortada de tal manera que un lado largo de la película estuvo junto a la parte del fondo de la lata. Se aplicó un adhesivo curable por rayos de energía activa (UV) producido por el siguiente método, de una manera dispersa, a 3 puntos: es decir, las partes superior, inferior y central de un extremo en el lado corto de la película, que se llevó al contacto con la lata de tipo botella para fijar la película sobre la lata de tipo botella. Después, se aplicó el mismo adhesivo curable por rayos de energía activa al otro extremo de la película enrollada, y el otro extremo se superpuso en 5 mm de ancho con el extremo fijado previamente en la botella tipo, y la capa adhesiva aplicada al otro extremo fue emparedada entre ambos extremos. Después de eso, la parte adhesiva (parte donde los extremos de la película estaban superpuestos el uno con el otro) fue irradiada inmediatamente con rayos ultravioleta a 100 mJ/cm2 mediante una lámpara de mercurio enfriada por aire de 3 kW (120 W/cm) para curar el adhesivo y unir ambos extremos de la película, y así se produjo una lata de tipo botella que llevaba una etiqueta termocontraíble. Posteriormente, la lata de tipo botella que llevaba una etiqueta termocontraíble se envió inmediatamente a un túnel de contracción de un horno de vapor con una longitud de 3 m y se mantuvo a 92°C, y se dejó pasar a través del túnel durante 10 segundos, para contraer de este modo la etiqueta y adherir estrechamente la etiqueta a la circunferencia exterior de la lata de tipo botella. En la adhesión de la película, la parte del cuello se ajustó de tal modo que la parte de 50 mm de diámetro se colocó en un extremo de la etiqueta. Después de eso, se evaluaron visualmente las propiedades de acabado después de la contracción, con el siguiente patrón de cuatro grados.

x: Se producen arrugas, ampollas y falta de contracción

Método para producir un adhesivo curable por rayos de energía activa (UV)

Un reactor equipado con un termómetro, un agitador, una torre de destilación, un condensador y un dispositivo de vacío se cargó con 440 partes de tereftalato de dimetilo, 440 partes de isoftalato de dimetilo, 412 partes de etilenglicol, 393 partes de hexanodiol y 0,5 partes de titanato de tetrabutoxilo, y los materiales se calentaron a 150 a 230°C durante 120 minutos para llevar a cabo una transesterificación. Después, se llevó a vacío el sistema de reacción a 1,33 kPa (10 mmHg) y se calentó hasta 250°C durante 30 minutos para llevar a cabo la reacción, de tal modo que se obtuvo un copolímero de poliéster poliol. El poliéster poliol tuvo un peso molecular de 1.600. A continuación, un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un condensador de reflujo se cargó con 100 partes del copolímero de poliéster poliol y 120 partes de acrilato de fenoxietilo, y después de su disolución, el reactor se cargó adicionalmente con 15 partes de diisocianato de isoforona y 0,05 partes de dilaurato de dibutilestaño, y se llevó a cabo una reacción a 70 a 80°C durante 2 horas, y después de eso, se añadieron 5 partes de acrilato de 2-hidroxietilo y se llevó a cabo una reacción a 70 a 80°C para obtener una disolución de acrilato de fenoxietilo que contenía una resina de acrilato de uretano. Inmediatamente antes del uso, se añadieron 3 partes en masa de 2-hidroxi-2-metil-fenilpropan-1-ona (DAROCURE (marca comercial registrada) 1173, producido por Ciba Specialty Chemicals) como iniciador de fotopolimerización a 100 partes de la disolución, para obtener un adhesivo curable por rayos de energía activa (UV). El acrilato de uretano tuvo un peso molecular de 2.000. La composición del adhesivo se muestra colectivamente en la Tabla 3. El peso molecular mencionado anteriormente es el peso molecular medio numérico (en términos de poliestireno), y se mide mediante un GPC 150c (fabricado por Waters) utilizando tetrahidrofurano como eluyente. En el momento de la medición, la temperatura de la columna se ajustó a 35°C y el caudal se ajustó a 1 ml/minuto.

Propiedad de apertura de perforaciones

Una etiqueta en la que se formó previamente una perforación en la dirección de la anchura, ortogonal a la dirección de contracción principal, se adhirió a una botella de PET bajo la misma condición que la condición de medida anterior para la propiedad de acabado de contracción (ajuste en un cuerpo de forma cilíndrica), a condición de que la perforación se formó aplicando los poros de 1 mm de longitud con intervalos de 1 mm y se formaron dos líneas de perforación en la dirección vertical (dirección de la altura) de la etiqueta con una anchura de 22 mm y una longitud de 120 mm. Después de eso, se cargaron 500 ml de agua en esta botella y se enfriaron hasta 5°C, la perforación de la etiqueta de la botella inmediatamente después de sacarla del refrigerador fue desgarrada por los dedos. El número de la botella en la que la etiqueta se desgarró bien a lo largo de la perforación en la dirección vertical de tal modo que la etiqueta podía ser retirada de la botella se contó, y se calculó la relación (%) del número a 50 muestras en total. La relación de defecto de 20% o menos se contempló como aceptable.

Los poliésteres utilizados en los Ejemplos y Ejemplos Comparativos fueron como sigue.

• Poliéster 1: Poli(tereftalato de etileno) (IV 0,75 dL/g)

• Poliéster 2: Poli(tereftalato de etileno) (IV 0,75 dL/g) obtenido añadiendo 8.000 ppm de SiÜ2 (Sylysia 266, producido por Fuji Silysia Chemical Ltd.) como lubricante para el poliéster en el caso de la producción del poliéster 1

• Poliéster 3: Materia prima reciclada “Clear pellet”, producida por Yono PET Bottle Recycle Co., Ltd. (IV 0,63 dL/g, este poliéster 3 contiene 2% en moles de ácido isoftálico en la totalidad de componentes de ácido dicarboxílico que constituyen el poliéster, como se muestra en la Tabla 1)

• Poliéster 4: Un copolímero de poliéster a base de poli(tereftalato de etileno) amorfo (IV 0,75 dL/g) obtenido copolimerizando aleatoriamente 30% en moles de neopentilglicol en la totalidad de componentes de glicol y utilizando una unidad tereftalato de etileno como unidad constituyente principal.

Ejemplo 1

Se mezclaron el Poliéster 1 y el Poliéster 2 descritos anteriormente en la relación de pesos de 93:7 y se cargaron en un extrusor. Después de eso, se fundió la resina mixta a 280°C, se extruyó desde una boquilla en T, y se enfrió enrollando la resina fundida alrededor de un rodillo metálico rotatorio, cuya superficie estaba enfriada a una temperatura de 30°C. Se obtuvo una película no estirada con un espesor de 171 gm. La velocidad de retirada (velocidad rotacional del rodillo metálico) de la película no estirada en este momento fue aproximadamente 20 m/minuto. La Tg de la película no estirada fue 75°C. Después de eso, se introdujo la película no estirada en un aparato de estiramiento en transversal (en lo sucesivo, denominado tendedero).

La película no estirada introducida en el tendedero se precalentó hasta que la temperatura de la película alcanzó 100°C (Tg 25°C), y después se estiró en 4,5 veces en la dirección transversal a 90°C (Tg 15°C), y se sometió a un tratamiento con calor a 70°C (el tratamiento con calor a 70°C puede llevarse a cabo o no, dado que el tratamiento con calor afecta muy ligeramente a las propiedades físicas de un producto final).

La película estirada transversalmente y tratada con calor se introdujo en una máquina de estiramiento en vertical en la que estaban instalados secuencialmente una pluralidad de rodillos, se precalentó en un rodillo de precalentamiento hasta que la temperatura de la película alcanzó 90°C (Tg 15°C), y después de eso se estiró en dos veces utilizando la diferencia en velocidades de rotación de los rodillos. Después de eso, la película estirada verticalmente se enfrió de manera forzada mediante rodillos de enfriamiento ajustados a una temperatura superficial de 25°C.

Después de eso, la película enfriada se introdujo en un tendedero (segundo tendedero), y se relajó en un 5% en la dirección de la anchura mientras era sometida a un tratamiento con calor en una atmósfera de 90°C (Tg 15°C) durante 8,0 segundos en el segundo tendedero. Después del tratamiento en el segundo tendedero, se cortaron ambas partes extremas y se retiraron para formar de manera continua una película estirada biaxialmente con aproximadamente 20 gm para una longitud prescrita, y se obtuvo así un rollo de película de una película a base de poliéster termocontraíble. Las propiedades de la película obtenida se evaluaron con los métodos mencionados anteriormente. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 3.

La película obtenida tuvo un índice de refracción más alto en la anchura que en la dirección longitudinal, y fue excelente en propiedad de acabado de contracción, propiedad de apertura de perforaciones, y similares.

Ejemplo 2

Se produjo de manera continua una película termocontraíble de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se mezclaron el Poliéster 3 y el Poliéster 2 en la relación de pesos de 93:7 y se cargaron en un extrusor. Las propiedades de la película obtenida se evaluaron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 3.

La película obtenida fue equivalente a la película del Ejemplo 1, y fue excelente en propiedad de acabado de contracción, propiedad de apertura de perforaciones, y similares.

Ejemplo 3

Se mezclaron el Poliéster 3 y el Poliéster 2 en la relación de pesos de 93:7 para obtener una película no estirada de 135 pm de espesor. Se produjo de manera continua una película termocontraíble de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que la relación de estiramiento vertical se cambió a 1,5 veces, y la temperatura y la relación de relajación se cambiaron a 802C y 0%, respectivamente, en el segundo tendedero. Las propiedades de la película obtenida se evaluaron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 3.

La película obtenida fue equivalente a la película del Ejemplo 1, aunque la tasa de contracción en la dirección longitudinal disminuyó ligeramente, y fue excelente en propiedad de acabado de contracción, propiedad de apertura de perforaciones, y similares.

Ejemplo 4

Se mezclaron el Poliéster 3 y el Poliéster 2 en la relación de pesos de 93:7 para obtener una película no estirada de 208 pm de espesor. Se produjo de manera continua una película termocontraíble de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que la relación de estiramiento vertical se cambió a 2,5 veces, y la relación de relajación se cambió a 8% en el segundo tendedero. Las propiedades de la película obtenida se evaluaron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 3.

Ejemplo 5

Se mezclaron el Poliéster 3 y el Poliéster 2 en la relación de pesos de 93:7 para obtener una película no estirada de 171 pm de espesor. Se produjo de manera continua una película termocontraíble de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que la temperatura se cambió a 100°C en el segundo tendedero. Las propiedades de la película obtenida se evaluaron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 3.

Ejemplo 6

Se produjo de manera continua una película termocontraíble de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que la relación de estiramiento transversal se cambió de 4,5 veces a 3,6 veces y la relación de estiramiento en la dirección vertical se cambió de dos veces a 2,5 veces. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 3. En comparación con las propiedades de la película en el Ejemplo 1, la tasa de contracción en la dirección longitudinal disminuyó ligeramente y la tasa de contracción en la dirección de la anchura aumentó, y la resistencia al desgarro en ángulo recto en la dirección de la anchura y la relación de defecto en la propiedad de apertura de perforaciones también aumentaron, pero la película fue prácticamente utilizable sin ningún problema.

Ejemplo 7

Se produjo de manera continua una película termocontraíble de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se mezclaron el Poliéster 1, el Poliéster 2 y el Poliéster 4 en la relación de pesos de 77:7:16 y se cargaron en un extrusor. Las propiedades de la película obtenida se evaluaron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 3.

La película obtenida fue equivalente a la película del Ejemplo 1, y fue excelente en propiedad de acabado de contracción, la propiedad de apertura de perforaciones, y similares.

Ejemplo Comparativo 1

Se mezclaron el Poliéster 1 y el Poliéster 2 en la relación de pesos de 93:7 para obtener una película no estirada de 80 pm de espesor. La película no se estiró transversalmente pero se estiró en dos veces en la dirección longitudinal de la misma manera que en el Ejemplo 1. Después de eso, se introdujo la película en el segundo tendedero y se sometió a un tratamiento con calor a una temperatura de 90°C y una relación de relajación de 0% durante 8 segundos mientras se sujetaban ambos extremos de la película mediante pinzas para producir de manera continua una película termocontraíble. Las propiedades de la película obtenida se evaluaron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 3.

La película fue termocontraíble solo en la dirección longitudinal, y tiene un índice de refracción bajo en la dirección de la anchura, una resistencia a la rotura baja en la dirección de la anchura, y fue inferior en la propiedad de apertura de perforaciones en comparación con la de la película del Ejemplo 1. Además, la desigualdad de espesores en la dirección longitudinal fue también inferior.

Ejemplo Comparativo 2

Se mezclaron el Poliéster 1 y el Poliéster 2 en la relación de pesos de 93:7 para obtener una película no estirada de 300 pm de espesor. Se produjo de manera continua una película termocontraíble de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que la relación de estiramiento vertical se cambió a 3,5 veces. Las propiedades de la película obtenida se evaluaron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 3.

La película tuvo una tasa de contracción alta en la dirección de la anchura y un índice de refracción más alto en la dirección longitudinal. La película fue inferior en la propiedad de acabado de contracción.

Ejemplo Comparativo 3

Se produjo de manera continua una película termocontraíble de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se mezclaron el Poliéster 1, el Poliéster 2 y el Poliéster 4 en la relación de pesos de 43:7:50 y se cargaron en un extrusor. Las propiedades de la película obtenida se evaluaron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 3.

La película obtenida tuvo una tasa de contracción alta en la dirección de la anchura, y la película fue inferior en la propiedad de acabado de contracción.

Ejemplo Comparativo 4

Se obtuvo una película no estirada de 76 pm de espesor a partir de las mismas materias primas que las del Ejemplo 1. Se produjo de manera continua una película termocontraíble de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que la relación de estiramiento en la dirección de la anchura de la película no estirada en el tendedero se cambió de 4,5 veces a dos veces. Las propiedades de la película obtenida se evaluaron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 3.

La película obtenida tuvo un índice de refracción alto en la anchura y una desigualdad de espesores mala en la dirección longitudinal, y fue inferior en la propiedad de acabado de contracción.

Aplicabilidad industrial

La película a base de poliéster termocontraíble de la presente invención tiene excelentes propiedades como se describió anteriormente, y por lo tanto puede utilizarse preferiblemente para una aplicación de una etiqueta para una botella o similar, y los cuerpos envueltos tales como botellas obtenidos utilizando la película como etiqueta tienen una bonita apariencia. La película tiene una tasa de contracción por calor suficiente en la dirección longitudinal incluso si no contiene o tiene un contenido extremadamente bajo de un componente monomérico que puede ser un componente amorfo en un poliéster, y por lo tanto la relación de materias primas recicladas puede ser aumentada, y por tanto la película es apropiada en términos de concienciación medioambiental.

Descripción de los números

F película

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una película a base de poliéster termocontraíble, en donde el poliéster comprende la unidad tereftalato de etileno en una cantidad de 95% en moles o más y 0% en moles o más y 5% en moles o menos de un componente monomérico que puede ser un componente amorfo en la totalidad de los componentes de la resina de poliéster, y que tiene una dirección de contracción principal en la dirección longitudinal, en donde la película a base de poliéster termocontraíble satisface los siguientes requisitos (1) a (3):

2. La película a base de poliéster termocontraíble según la reivindicación 1, en donde una resistencia a la rotura por tracción en la dirección de la anchura, que es la dirección ortogonal a la dirección de contracción principal, es 80 MPa o más y 200 MPa o menos.

3. La película a base de poliéster termocontraíble según la reivindicación 1 o 2, en donde la película tiene una desigualdad de espesores de 11% o menos en la dirección longitudinal, que es la dirección de contracción principal, en donde la desigualdad de espesores se mide sometiendo la película a un rollo largo en un tamaño de 30 mm x 40 mm y midiendo de manera continua el espesor a lo largo de la dirección longitudinal de la película de muestra a una velocidad de 5 m/minuto utilizando un medidor de espesores, en donde en el muestreo del espécimen de película con forma de rollo, la dirección longitudinal del espécimen de película se definió como la dirección de contracción principal, y la desigualdad de espesores de cada película en la dirección longitudinal se calcula a partir de la ecuación

Desigualdad de espesores = {(Tm ax. - Tmin.) / Tave.} x 100 (%)

4. La película a base de poliéster termocontraíble según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el componente monomérico se selecciona de al menos uno del grupo que consiste en neopentilglicol, 1,4-ciclohexanodimetanol, ácido isoftálico, ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, ácido 2,6-naftalenodicarboxílico, 2,2-dietil-1,3-propanodiol, 2-n-butil-2-etil-1,3-propanodiol, 2,2-isopropil-1,3-propanodiol, 2,2-di-n-butil-1,3-propanodiol y hexanodiol.