TWI790692B - 熱收縮聚酯標籤膜及其製備方法、容器 - Google Patents
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Abstract
一種熱收縮聚酯標籤膜,具有以下性質:於55℃熱水放置30秒的條件下,在至少一收縮方向的收縮力為5.5N以上;及於55℃熱水放置240秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為50%以上。透過該收縮力及該收縮率的設計,當本發明熱收縮聚酯標籤膜貼附於一容器上時,本發明熱收縮聚酯標籤膜能夠在浸置於50℃以上的洗滌液中自該容器上脫離,而具有良好的脫標率。
Description
本發明是有關於一種聚酯標籤膜及其製備方法,特別是指一種熱收縮聚酯標籤膜及其製備方法。
隨著全球環保意識的高漲,例如塑膠瓶等容器回收再利用的議題引發關注。一般來說,該容器回收再利用的過程之一為使在該容器上的標籤膜自該容器上脫離。目前來說,廣泛被使用的標籤膜大多為塑膠標籤膜且該塑膠標籤膜是透過黏著成分緊固地貼附在該容器上,致使需經由鹼處理液或浸置於80℃至90℃的熱水中,才能有效地使該塑膠膜自該容器上脫離。因此,基於回收再利用的考量,開發容易地自該容器上脫離的標籤膜是目前廣被研究的議題。
美國專利公告第6680097B1號揭示一種能夠黏貼於可回收容器上的標籤膜。該標籤膜包含一熱收縮拉伸塑膠膜層及一黏著層。藉由前述的層結構設計,當該容器被置於50℃以上的鹼性洗滌液(basic washing liquid)中時,該黏合劑會失去黏著性且該熱收縮拉伸塑膠膜層會收縮,進而使該標籤膜從該容器上脫落。此外,該專利案僅在圖3顯示出標籤膜在80℃下於機器方向上的收縮率為小於10%,由此可知,該專利案並未揭示在55℃的熱水中浸置下的收縮率及收縮力的相關內容,且該標籤膜在80℃的條件下的收縮率已小於10%的前提下,可以合理預期該標籤膜在低溫的條件下,例如50℃至60℃,幾乎不會收縮,因此,在低溫下該標籤膜應不易從該容器上脫落,而存在有脫標效果不佳的問題。
美國專利公告第9978291B2號揭示一種貼附於容器上的標籤膜。該標籤膜包含雙軸向拉伸聚合物薄膜層、印刷裝飾層及壓敏黏著層。於50℃至95℃的熱洗滌液(hot washing liquid)中,該標籤膜的該雙軸向拉伸聚合物薄膜層在機器方向與垂直機器方向的收縮率皆小於65%且在機器方向的收縮率與在垂直機器方向的收縮率的差值小於50%,同時,該雙軸向拉伸聚合物薄膜層在60℃的熱水中的收縮力為3.5N/mm
2以下。在如此的設計下,當該標籤膜與該容器間的黏著力高時,該標籤膜浸泡於該熱洗滌液中時是能夠從該容器上洗掉脫離而不會急劇收縮導致標籤膜分裂或印刷裝飾層殘留於該容器上的問題,然而,該專利案並未揭示雙軸向拉伸聚合物薄膜層的組成設計,且也未揭示雙軸向拉伸聚合物薄膜層的製備過程。此外,該專利案僅給出收縮率設計在小於65%及於60℃的條件下收縮力設計在3.5N/mm
2以下的建議,但未揭示與在55℃下的收縮率及收縮力相關的內容。
美國專利公告第5070180A號揭示一種應用於聚對苯二甲酸乙二醇酯容器作為套標式標籤膜的收縮共聚酯膜。該收縮共聚酯膜包含共聚酯。該共聚酯是由酸組分及醇組分經縮聚反應所形成。該酸組分包括50mol%至99mol%的對苯二甲酸、1mol%至25mol%的脂肪族二羧酸及0mol%至30mol%的芳香族二羧酸。該醇組分包括70mol%至100mol%的乙二醇,及0mol%至30mol%的二醇化合物,其中,該二醇化合物選自於新戊二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、二甘醇、聚伸烷基二醇或環己烷二甲醇。該收縮共聚酯膜在100℃的收縮率為30%以上,且該收縮共聚酯膜的玻璃轉移溫度為35℃至65℃。在如此的設計上,當該收縮共聚酯膜套設於該聚對苯二甲酸乙二醇酯容器上時,可均勻收縮而不易有皺褶或變形等問題產生。由該專利案整體內容可知,該專利案的收縮共聚酯膜的設計概念在於使該收縮共聚酯膜能夠收縮而穩固地貼附於該容器上,且在外觀上無因膜縮產生的皺褶瑕疵,但整體內容並無與貼標式標籤膜的相關內容,甚至也無揭示如何使該收縮共聚酯膜脫離該容器的相關內容及效果。
日本專利公告第3829353B2號揭示一種作為套標式標籤膜的熱收縮聚酯膜。該熱收縮聚酯膜包含聚酯,且該聚酯是由二羧酸組分、二醇組分及其他組分經縮聚反應所形成。該二羧酸組分包括70mol%以上的對苯二甲酸,且該二醇組分包括70mol%以上的乙二醇。該其他組分包括、己二酸、間苯二甲酸丁二醇及新戊二醇中至少一者。該熱收縮聚酯膜的最大收縮力為0.5kg/mm
2至1.2kg/mm
2,且在75℃的熱水中浸置10秒的收縮率為40%以下,而在95℃熱水中浸置10秒的收縮率為50%以上,在如此的設計上,該熱收縮聚酯膜套設於一容器上時可均勻收縮而不易有皺褶或收縮斑等問題產生且具有優異的耐衝擊斷裂性。由該專利案整體內容可知,該專利案的熱收縮聚酯膜的設計概念在於使該熱收縮聚酯膜能夠收縮而穩固地套設於該容器上,且在外觀上無因膜縮產生的皺褶瑕疵,但整體內容並無與貼標式標籤膜的相關內容,甚至也無揭示如何使該熱收縮聚酯膜脫離該容器的相關內容以及在55℃的熱水中浸置下的收縮率及收縮力相關的內容。
中國專利公開第112679709A號揭示一種熱收縮膜用聚酯,且該聚酯包含3~8wt%二元羧酸、5~15wt%脂肪族二元醇、0.001~0.003wt%親水改性劑、0.0001~0.0005wt%的抗氧化熱穩定劑,及餘量的對苯二甲酸或對苯二甲酸衍生物與乙二醇的莫耳比為1:1.0~2.5。基於上述的設計,由該聚酯所形成的熱收縮膜具有高收缩率。然而,該專利案的整體內容並無低於80℃的熱水下能夠自該容器上脫離的相關內容以及在55℃的熱水中浸置下的收縮率及收縮力相關的內容。
美國專利公開第2013/0011587A1號揭示一種貼附於容器上的熱收縮聚酯膜。該熱收縮聚酯膜包含聚酯樹脂基體(matrix)及分布於該聚酯樹脂基體中的顆粒。該聚酯樹脂基體包括共聚酯,且該共聚酯是由二羧酸組分及二醇組分經縮聚反應所形成,其中,該二羧酸組分包括80mol%以上的對苯二甲酸,而該二醇組分包括乙二醇及14mol%至24mol%的其它二醇。該熱收縮聚酯膜的不透明度為20%至70%,且該熱收縮聚酯膜在90℃的熱水中浸置10秒,最大收縮方向的收縮率為40%至80%,基於如此的設計,將貼附有該熱收縮聚酯膜的容器浸泡於80℃的熱水中,該熱收縮聚酯膜能夠從該容器上被脫離。然而,該專利案僅提出熱收縮聚酯膜能夠在80℃的熱水中自該容器上脫離,但整體內容並無揭示如何於低於80℃的熱水下亦能夠自該容器上脫離的相關內容以及在55℃的熱水中浸置下的收縮率及收縮力相關的內容。
美國專利公告第8815994B2號揭示一種熱收縮聚酯膜。該熱收縮聚酯膜包含聚酯樹脂基體及分散於該聚酯樹脂基體中的顆粒。該聚酯樹脂基質包括共聚酯,且該共聚酯是由二羧酸組分及二醇組分經縮聚反應所形成,其中,該二羧酸組分包括對苯二甲酸及對苯二甲酸二甲酯中至少一者,而該二醇組分包括乙二醇及2,2-二甲基(1,3-丙烷)二醇。該熱收縮聚酯膜的霧度為80%至95%,且在90℃的熱水中浸置10秒,該熱收縮聚酯膜在最大收縮方向的收縮率為40%至80%。基於如此的設計,將附有該熱收收聚酯膜的容器浸泡於80℃的熱水中,該熱收縮聚酯膜能夠從該容器上被剝除。然而,該專利案僅提出熱收縮聚酯膜能夠在80℃的熱水中自該容器上脫離,但整體內容並無揭示如何於低於80℃的熱水下亦能夠自該容器上脫離的相關內容以及在55℃的熱水中浸置下的收縮率及收縮力相關的內容。
因此,本發明的第一目的,即在提供一種浸置於50℃以上的洗滌液(例如熱水或氫氧化鈉水溶液)中而能夠自一容器上脫離的熱收縮聚酯標籤膜。
於是,本發明熱收縮聚酯標籤膜具有以下性質:於55℃熱水放置30秒的條件下,在至少一收縮方向的收縮力為5.5N以上;及於55℃熱水放置240秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為50%以上。
本發明的第二目的,即在提供一種浸置於50℃以上的洗滌液(例如熱水或氫氧化鈉水溶液)中而能夠自一容器上脫離的熱收縮聚酯標籤膜。
本發明熱收縮聚酯標籤膜,包含至少一種聚酯,且該聚酯是由一組成物經反應所形成,且該組成物包括二元羧基(-COO-)系混合物及二元醇系混合物。其中,該熱收縮聚酯標籤膜具有50℃至65℃的玻璃轉移溫度,及15J/g以下的熱焓,且該熱收縮聚酯標籤膜於55℃熱水放置30秒的條件下,在至少一收縮方向的收縮力為5.5N以上。
該二元羧基系混合物包含二元羧基化合物及鏈烴系二元羧酸化合物,其中,該二元羧基化合物選自對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯,且以該二元羧基系混合物的總量為100mol%計,該鏈烴系二元羧酸化合物的含量範圍為大於0mol%至7mol%以下。該二元醇系混合物包含乙二醇及二元醇化合物,且該二元醇化合物不包括乙二醇。
本發明的第三目的,即在提供一種熱收縮聚酯標籤膜的製備方法。該方法能夠獲得一浸置於50℃以上的洗滌液(例如熱水或氫氧化鈉水溶液)中而能夠自一容器上脫離的熱收縮聚酯標籤膜。
本發明熱收縮聚酯標籤膜的製備方法包含以下步驟:
(a)使包含至少一種聚酯的聚酯組分形成未延伸板材,其中,該聚酯是由一組成物經反應所形成,且該組成物包括二元羧基(-COO-)系混合物及二元醇系混合物;
該二元羧基系混合物包含二元羧基化合物及鏈烴系二元羧酸(-COOH)化合物,其中,該二元羧基化合物選自對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯,且以該二元羧基系混合物的總量為100mol%計,該鏈烴系二元羧酸化合物的含量範圍為大於0mol%至7mol%以下;及
該二元醇系混合物包含乙二醇及二元醇化合物,且該二元醇化合物不包括乙二醇;及
(b)使該未延伸板材依序進行預熱處理、拉伸處理及退火處理,其中,該退火處理的溫度範圍為該未延伸板材的玻璃轉移溫度-5℃至玻璃轉移溫度+10℃。
本發明的第四目的,即在提供一種容器。
本發明容器,包含:貼附在該容器的表面的上述熱收縮聚酯標籤膜。
本發明的功效在於:透過該收縮力及該收縮率的設計,當本發明熱收縮聚酯標籤膜貼附於一容器上時,本發明熱收縮聚酯標籤膜能夠在浸置於50℃以上的洗滌液(例如熱水或氫氧化鈉水溶液)中自該容器上脫離,而具有良好的脫標率。此外,透過該組成物、玻璃轉移溫度、熱焓及收縮力的設計,本發明熱收縮聚酯標籤膜亦能夠在浸置於50℃以上的洗滌液(例如熱水或氫氧化鈉水溶液)中自該容器上脫離,而具有良好的脫標率。
以下將就本發明進行詳細說明。
[熱收縮聚酯標籤膜]
該熱收縮聚酯標籤膜具有50℃至65℃的玻璃轉移溫度,及15J/g以下的熱焓,且該熱收縮聚酯標籤膜於55℃熱水放置30秒的條件下,在至少一收縮方向的收縮力為5.5N以上。該熱收縮聚酯標籤膜包含至少一種聚酯,且該聚酯是由一組成物經反應所形成,且該組成物包括二元羧基(-COO-)系混合物及二元醇系混合物。該二元羧基系混合物包含二元羧基化合物及鏈烴系二元羧酸化合物,其中,該二元羧基化合物選自對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯,且以該二元羧基系混合物的總量為100mol%計,該鏈烴系二元羧酸化合物的含量範圍為大於0mol%至7mol%以下。該二元醇系混合物包含乙二醇及二元醇化合物,且該二元醇化合物不包括乙二醇。
為了使該熱收縮聚酯標籤膜具有較優異的脫標率,較佳地,該熱收縮聚酯標籤膜的玻璃轉移溫度為50℃至62℃。
該熱焓能夠藉由該組成物的成分、用量及製程參數條件等來調整。在本發明的一些實施態樣中,該熱焓為5J/g至13J/g。
該收縮方向例如機器方向(machine direction,以下簡稱MD)或垂直機器方向(transverse direction,以下簡稱TD)。為了使該熱收縮聚酯標籤膜具有較優異的脫標率,較佳地,該熱收縮聚酯標籤膜於55℃熱水放置30秒的條件下,在該收縮方向的收縮力為5.5N至10N。在本發明的一些實施態樣中,該熱收縮聚酯標籤膜的老化自然收縮率為3.2%以下,而該老化自然收縮率是於40℃且相對濕度為40%的條件下放置672小時後的條件下所測得。在本發明的一些實施態樣中,該熱收縮聚酯標籤膜的老化自然收縮率為0.1%至3.2%以下。
在本發明的一些實施態樣中,該熱收縮聚酯標籤膜具有以下性質:於55℃熱水放置240秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為50%以上。此外,在本發明的一些實施態樣中,該熱收縮聚酯標籤膜還具有以下性質中至少一者:(i)於55℃熱水放置10秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為5%以上;(ii)於55℃熱水放置30秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為20%以上。
在本發明的一些實施態樣中,該熱收縮聚酯標籤膜具有以下性質:於95℃熱水放置10秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為65%以上。
在本發明的一些實施態樣中,該鏈烴系二元羧酸化合物選自直鏈烴系二元羧酸化合物、支鏈烴系二元羧酸化合物,或上述的組合。該直鏈烴系二元羧酸化合物例如但不限於己二酸、丁二酸或壬二酸等。在本發明的一些實施態樣中,該直鏈烴系二元羧酸化合物選自己二酸、丁二酸、壬二酸,或上述任意的組合。在本發明的一些實施態樣中,以該二元羧基系混合物的總量為100mol%計,該鏈烴系二元羧酸化合物的含量範圍為1mol%至7mol%。
該二元醇化合物例如但不限於脂肪族二元醇化合物或芳香族二元醇化合物。該脂肪族二元醇化合物例如但不限於具有直鏈烴基或直鏈烴氧基的二元醇化合物或支鏈烴系二元醇化合物等。在本發明的一些實施態樣中,該二元醇化合物選自具有直鏈烴基或直鏈烴氧基的二元醇化合物、支鏈烴系二元醇化合物,或上述的組合。該具有直鏈烴基或直鏈烴氧基的二元醇化合物例如但不限於1,4-丁二醇、二乙二醇、己二醇、1,3-丙二醇、三甘醇,或聚乙二醇(polyethylene glycol,簡稱PEG)等。在本發明的一些實施態樣中,該具有直鏈烴基或直鏈烴氧基的二元醇化合物選自1,4-丁二醇、二乙二醇、己二醇、1,3-丙二醇、三甘醇、聚乙二醇,或上述任意的組合。該支鏈烴系二元醇化合物例如新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇或2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇等。在本發明的一些實施態樣中,該支鏈烴系二元醇化合物選自新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇,或上述任意的組合。在本發明的一些實施態樣中,以該二元醇系混合物的總量為100mol%計,該二元醇化合物的含量範圍為30mol%以上。在本發明的一些實施態樣中,以該二元醇系混合物的總量為100mol%計,該二元醇化合物的含量範圍為30mol%至40mol%。
[熱收縮聚酯標籤膜]
本發明熱收縮聚酯標籤膜除上述透過上述組成物、玻璃轉移溫度、熱焓及收縮力的設計來滿足浸置於50℃以上的洗滌液中能夠自容器上脫離而具有良好的脫標率的訴求外,本發明熱收縮聚酯標籤膜亦可透過滿足以下性質的設計來達成訴求:於55℃熱水放置30秒的條件下,在該收縮方向的收縮力為5.5N以上;及於55℃熱水放置240秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為50%以上。
在本發明的一些實施態樣中,該熱收縮聚酯標籤膜還具有以下性質:於55℃熱水放置10秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為5%以上;於55℃熱水放置30秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為20%以上。
而其它詳細的說明如上述熱收縮聚酯標籤膜的說明,故不再贅述。
[熱收縮聚酯標籤膜的製備方法]
本發明熱收縮聚酯標籤膜的製備方法包含以下步驟:
步驟(a),使包含至少一種聚酯的聚酯組分形成未延伸板材,其中,該聚酯是由一組成物經反應所形成,且該組成物包括二元羧基系混合物及二元醇系混合物。該二元羧基系混合物包含二元羧基化合物及鏈烴系二元羧酸化合物。該二元羧基化合物選自對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯,且以該二元羧基系混合物的總量為100mol%計,該鏈烴系二元羧酸化合物的含量範圍為大於0mol%至7mol%以下,該二元醇系混合物包含乙二醇及二元醇化合物,且該二元醇化合物不包括乙二醇;及
步驟(b),使該未延伸板材依序進行預熱處理、拉伸處理及退火處理,其中,該退火處理的溫度範圍為該未延伸板材的玻璃轉移溫度-5℃至玻璃轉移溫度+10℃。
<步驟(a)>
該未延伸板材的厚度可採以往形成聚酯熱收縮膜的未延伸板材慣用的厚度,或依據聚酯熱收縮膜應用的對象所需要的要求進行調整。在本發明的一些實施態樣中,該未延伸板材的厚度範圍為1mm以下。在本發明的一些實施態樣中,該未延伸板材的厚度範圍為150μm至500μm。在本發明的一些實施態樣中,該未延伸板材的厚度範圍為190μm至275μm。該鏈烴系二元羧酸化合物及該二元醇化合物如上所述,故不再贅述。
在本發明的一些實施態樣中,是利用熔融處理及押出處理來獲得該未延伸板材。
在本發明的一些實施態樣中,該熔融處理的溫度範圍為210℃至260℃。
<步驟(b)>
該預熱處理在於使該未延伸板材變軟,以能夠進行該拉伸處理。該預熱處理的溫度依據該未延伸板材的材質及該拉伸處理的需求進行調整。在本發明的一些實施態樣中,該預熱處理的預熱溫度範圍為60℃至120℃。在本發明的一些實施態樣中,該拉伸處理的溫度範圍為30℃至100℃。
在本發明的一些實施態樣中,該拉伸處理是將該未延伸板材沿一拉伸方向拉伸來進行,且該拉伸方向為機器方向或垂直機器方向。在本發明的一些實施態樣中,該拉伸處理是拉伸3至7倍的拉伸倍率來進行。在本發明的一些實施態樣中,該拉伸處理是拉伸4至6倍的拉伸倍率來進行。
在本發明的一些實施態樣中,該拉伸處理是將該未延伸板材沿二拉伸方向拉伸來進行,且該等拉伸方向中一者為機器方向,而另一者為垂直機器方向。在本發明的一些實施態樣中,在該等拉伸方向的設計下,其中一者拉伸方向的該拉伸處理是拉伸大於1倍至2倍的拉伸倍率來進行,而另一者拉伸方向的該拉伸處理是拉伸3倍至7倍的拉伸倍率來進行。在本發明的一些實施態樣中,在該等拉伸方向的設計下,其中一者拉伸方向的該拉伸處理是拉伸大於1倍至1.4倍的拉伸倍率來進行,而另一者拉伸方向的該拉伸處理是拉伸4倍至6倍的拉伸倍率來進行。
<容器>
本發明容器包含貼附在該容器的表面的熱收縮聚酯標籤膜。該容器例如玻璃容器或高分子容器等。該熱收縮聚酯標籤膜如上所述,故不再贅述。
本發明將就以下實施例作進一步說明,但應瞭解的是,該實施例僅為例示說明之用,而不應被解釋為本發明實施之限制。
製備例1 第一聚酯粒
將包含100mol%的對苯二甲酸的酸組分、包含78.7mol%的乙二醇及21.3mol%的新戊二醇的醇組分,及300ppm的四乙基氫氧化銨混合,形成混合物。加熱該混合物至250℃,並於氮氣環境下進行酯化反應,且待水的餾出量達到酯化反應的理論值時,加入340ppm的乙二醇銻(作為觸媒)及100ppm的磷酸三甲酯(作為熱安定劑),並於275℃的真空環境下進行聚合反應,形成本質黏度(intrinsic viscosity,簡稱IV)為0.67dL/g且玻璃轉移溫度為75℃的第一聚酯粒。
製備例2 第二聚酯粒
購買自長春人造樹脂廠股份有限公司,且型號為1100-211D的聚對苯二甲酸丁二酯酯粒,其中,該聚對苯二甲酸丁二酯酯粒的本質黏度為0.75dL/g,且玻璃轉移溫度為45℃。
製備例3 第三聚酯粒
將包含73.0mol%的對苯二甲酸及27.0mol%的己二酸的酸組分、包含100mol%的乙二醇的醇組分,及300ppm的四乙基氫氧化銨混合,形成混合物。加熱該混合物至250℃,並於氮氣環境下進行酯化反應,且待水的餾出量達到酯化反應的理論值時,加入340ppm的乙二醇銻(作為觸媒)及100ppm的磷酸三甲酯(作為熱安定劑),並於275℃的真空環境下進行聚合反應,形成本質黏度為0.71dL/g且玻璃轉移溫度為27℃的第三聚酯粒。
製備例4 第四聚酯粒
將包含95.6mol%的對苯二甲酸及4.4mol%的己二酸的酸組分、包含69.2mol%的乙二醇、14.3mol%的新戊二醇及16.5mol%)的1,4-丁二醇的醇組分,及300ppm的四乙基氫氧化銨混合,形成混合物。加熱該混合物至250℃,並於氮氣環境下進行酯化反應,且待水的餾出量達到酯化反應的理論值時,加入930ppm的鈦酸四丁酯(作為觸媒)及100ppm的磷酸三甲酯(作為熱安定劑),並於275℃的真空環境下進行聚合反應,形成本質黏度為0.68dL/g且玻璃轉移溫度為57℃的第四聚酯粒。
製備例5 第五聚酯粒
將包含100mol%的對苯二甲酸的酸組分、包含75.0mol%的乙二醇、20.0mol%的新戊二醇及5.0mol%的二甘醇的醇組分,及300ppm的四乙基氫氧化銨混合,形成混合物。加熱該混合物至250℃,並於氮氣環境下進行酯化反應,且待水的餾出量達到酯化反應的理論值時,加入340ppm的乙二醇銻(作為觸媒)及100ppm的磷酸三甲酯(作為熱安定劑),並於275℃的真空環境下進行聚合反應,形成本質黏度為0.69dL/g且玻璃轉移溫度為73℃的第五聚酯粒。
製備例6 第六聚酯粒
製備例6的第六聚酯粒的製備方法與製備例1的該第一聚酯粒的製備方法大致相同,差別主要在於:改變該酸組分、該醇組分、本質黏度及玻璃轉移溫度,如表2所示。
製備例7 第七聚酯粒
製備例7的第七聚酯粒的製備方法與製備例4的該第四聚酯粒的製備方法大致相同,差別主要在於:改變該酸組分、該醇組分、本質黏度及玻璃轉移溫度,如表2所示。
製備例8 第八酯粒
製備例8的第八聚酯粒的製備方法與製備例1的該第一聚酯粒的製備方法大致相同,差別主要在於:改變該酸組分、該醇組分、本質黏度及玻璃轉移溫度,如表2所示。
製備例9 第九聚酯粒
製備例9的第九聚酯粒的製備方法與製備例4的該第四聚酯粒的製備方法大致相同,差別主要在於:改變該酸組分、該醇組分、本質黏度及玻璃轉移溫度,如表2所示。
製備例10 第十聚酯粒
製備例10的第十聚酯粒的製備方法與製備例1的該第一聚酯粒的製備方法大致相同,差別主要在於:改變該酸組分、該醇組分、本質黏度及玻璃轉移溫度,如表2所示。
測試項目
將製備例1至製備例10的聚酯粒進行以下測試。為了清楚說明,以下測試項目的測試流程以製備例1作為代表進行描述。
本質黏度(單位:dL/g):依據ASTM D4603(2003年版) 用玻璃毛細管粘度計測定聚對苯二甲酸乙二醇酯特性粘度的標準試驗方法進行量測。取0.25±0.0025克的製備例1的第一聚酯粒並加至25mL含有60wt%的苯酚及40wt%的1,1,2,2-四氯乙烷的溶劑中,形成混合液。接著,於110±10℃下,將該混合液加熱1小時,再進行冷卻,形成待測樣品。利用Ostwald黏度計對該待測樣品於25℃下進行量測,並以Huggins方程式計算出本質黏度。
玻璃轉移溫度(Tg,單位:℃):使用一台熱差掃描分析儀(廠牌:TA Instruments;型號:2910Modulated DSC)對製備例1的第一聚酯粒進行量測。該量測的參數條件為由-50℃升溫至300℃,且升溫速率為10℃/min,得到熱差掃描曲線。依據該熱差掃描曲線,獲得玻璃轉移溫度。
表1
製備例 | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
第一聚酯粒 | 第二聚酯粒 | 第三聚酯粒 | 第四聚酯粒 | 第五聚酯粒 | ||
酸組分(mol%) | 對苯二甲酸 | 100 | 100 | 73 | 95.6 | 100 |
己二酸 | 0 | 0 | 27 | 4.4 | 0 | |
醇組分(mol%) | 乙二醇 | 78.7 | 0 | 100 | 69.2 | 75 |
新戊二醇 | 21.3 | 0 | 0 | 14.3 | 20 | |
1,4-丁二醇 | 0 | 100 | 0 | 16.5 | 0 | |
二甘醇 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | |
四乙基氫氧化銨(ppm) | 300 | -- | 300 | 300 | 300 | |
聚合觸媒 (ppm) | 乙二醇銻 | 340 | -- | 340 | 0 | 340 |
鈦酸四丁酯 | 0 | -- | 0 | 930 | 0 | |
熱安定劑(ppm) | 磷酸三甲酯 | 100 | -- | 100 | 100 | 100 |
本質黏度(dL/g) | 0.67 | 0.75 | 0.71 | 0.68 | 0.69 | |
玻璃轉移溫度(℃) | 75 | 45 | 27 | 57 | 73 | |
四乙基氫氧化銨的用量(ppm):四乙基氫氧化銨(毫克)/聚酯粒(公斤)。 該觸媒的用量(ppm):觸媒(克)/聚酯粒(公斤)。 該熱安定劑的用量(ppm):熱安定劑(克)/聚酯粒(公斤)。 |
表2
製備例 | ||||||
6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
第六聚酯粒 | 第七聚酯粒 | 第八聚酯粒 | 第九聚酯粒 | 第十聚酯粒 | ||
酸組分(mol%) | 對苯二甲酸 | 97.1 | 98.4 | 94.2 | 95.6 | 86 |
己二酸 | 0 | 1.6 | 0 | 0 | 0 | |
丁二酸 | 2.9 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
壬二酸 | 0 | 0 | 5.8 | 0 | 0 | |
間苯二甲酸 | 0 | 0 | 0 | 4.4 | 0 | |
月桂二酸 | 0 | 0 | 0 | 0 | 14 | |
醇組分(mol%) | 乙二醇 | 68 | 69.1 | 68 | 69.2 | 100 |
新戊二醇 | 0 | 15.4 | 0 | 14.3 | 0 | |
1,4-丁二醇 | 0 | 15.5 | 0 | 16.5 | 0 | |
二甘醇 | 0 | 0 | 16.6 | 0 | 0 | |
2-甲基-1,3-丙二醇 | 15.4 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇 | 0 | 0 | 15.4 | 0 | 0 | |
1,6-己二醇 | 16.6 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
四乙基氫氧化銨(ppm) | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | |
聚合觸媒 (ppm) | 乙二醇銻 | 340 | 0 | 340 | 0 | 340 |
鈦酸四丁酯 | 0 | 930 | 0 | 930 | 0 | |
熱安定劑(ppm) | 磷酸三甲酯 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
本質黏度(dL/g) | 0.70 | 0.68 | 0.70 | 0.71 | 0.68 | |
玻璃轉移溫度(℃) | 58 | 62 | 51 | 66 | 50 | |
四乙基氫氧化銨的用量(ppm):四乙基氫氧化銨(毫克)/聚酯粒(公斤)。 該觸媒的用量(ppm):觸媒(克)/聚酯粒(公斤)。 該熱安定劑的用量(ppm):熱安定劑(克)/聚酯粒(公斤)。 |
實施例1
步驟(a):將製備例1的第一聚酯粒、製備例2的第二聚酯粒及製備例3的第三聚酯粒進行乾燥,直到含水率為200ppm以下,得到經乾燥的第一聚酯粒、經乾燥的第二聚酯粒及經乾燥的第三聚酯粒。將72wt%的經乾燥的第一聚酯粒、18wt%的經乾燥的第二聚酯粒及10wt%的經乾燥的第三聚酯粒進行混合,形成聚酯混合物。將該聚酯混合物經雙螺桿擠出機於210℃至260℃進行熔融處理,由T型模頭擠出,並捲繞於表面溫度30℃的旋轉金屬輥進行冷卻,獲得厚度為275μm的未延伸板材。
步驟(b-1):使該未延伸板材通過預熱溫度設定在66℃的預熱輥進行預熱處理,接著,以溫度設定為66℃且轉速為33.5m/min的第一旋轉輥與溫度設定為30℃且轉速為47m/min的第二旋轉輥利用轉速差沿機器方向以1.4倍的拉伸倍率進行拉伸,然後,以溫度設定為30℃的冷卻輥進行退火處理,形成一縱向延伸膜。
步驟(b-2):使該縱向延伸膜以47m/min的速度通過一台橫向延伸機進行預熱處理、拉伸處理及退火處理,形成厚度為40μm的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該預熱處理是在92℃的預熱溫度下進行,該拉伸處理是在70℃的拉伸溫度下沿垂直機器方向以4.9倍的拉伸倍率來進行,而該退火處理是在60℃的退火溫度下進行。
實施例2
實施例2至實施例3的製備方法與實施例1大致相同,差別主要在於:在該實施例2中,步驟(a)的該未延伸板材的厚度為196μm,且無進行步驟(b-1)。
實施例3
實施例3的製備方法與實施例1大致相同,差別主要在於:在該實施例3中,該聚酯混合物包括67wt%的該經乾燥的第一聚酯粒、18wt%的該經乾燥的第二聚酯粒及15wt%的該經乾燥的第三聚酯粒,且在步驟(b-1)中,該預熱輥的預熱溫度設定為62℃、該第一旋轉輥的溫度設定為62℃,而在步驟(b-2)中,該拉伸處理的拉伸溫度設定為67℃。
實施例4
實施例4的製備方法與實施例3大致相同,差別主要在於:將製備例4的第四聚酯粒進行乾燥,直到含水率為200ppm以下,得到經乾燥的第四聚酯粒。在該實施例4中,僅使用100wt%的經乾燥的第四聚酯粒。
實施例5
實施例5的製備方法與實施例4大致相同,差別主要在於:在該實施例5中,步驟(a)的該未延伸板材的厚度為196μm,且無進行步驟(b-1)。
實施例6
實施例6的製備方法與實施例1大致相同,差別主要在於:該聚酯混合物包括55wt%的該經乾燥的第一聚酯粒、21wt%的該經乾燥的第二聚酯粒,及24wt%的該經乾燥的第三聚酯粒,且在步驟(b-1)中,該預熱輥的預熱溫度設定為55℃、該第一旋轉輥的溫度設定為55℃,而在步驟(b-2)中,該預熱處理的預熱溫度設定為88℃、該拉伸處理的拉伸溫度為62℃,及該退火處理的退火溫度設定為57℃。
實施例7
實施例7的製備方法與實施例3大致相同,差別主要在於:將製備例7的第六聚酯粒進行乾燥,直到含水率為200ppm以下,得到經乾燥的第六聚酯粒。在該實施例7中,僅使用100wt%的經乾燥的第六聚酯粒。
實施例8
實施例8的製備方法與實施例1大致相同,差別主要在於:將製備例7的第七聚酯粒進行乾燥,直到含水率為200ppm以下,得到經乾燥的第七聚酯粒。在該實施例8中,僅使用100wt%的經乾燥的第七聚酯粒。
實施例9
實施例9的製備方法與實施例6大致相同,差別主要在於:將製備例8的第八聚酯粒進行乾燥,直到含水率為200ppm以下,得到經乾燥的第八聚酯粒。在該實施例9中,僅使用100wt%的經乾燥的第八聚酯粒。
比較例1
比較例1的製備方法與實施例5大致相同,差別主要在於:在該比較例1中,僅使用100wt%的經乾燥的第一聚酯粒,且在步驟(b-2)中,該預熱處理的預熱溫度設定為98℃、該拉伸處理的拉伸溫度為83℃,及該退火處理的退火溫度設定為76℃。
比較例2
比較例2的製備方法與實施例5大致相同,差別主要在於:在該比較例2中,該聚酯粒混合物包含90wt%的經乾燥的第一聚酯粒與10wt%的經乾燥的第三聚酯粒,且在步驟(b-2)中,該預熱處理的預熱溫度設定為92℃、該拉伸處理的拉伸溫度為77℃,及該退火處理的退火溫度設定為70℃。
比較例3
比較例3的製備方法與實施例1大致相同,差別主要在於:將製備例5的第五聚酯粒進行乾燥,直到含水率為200ppm以下,得到經乾燥的第五聚酯粒。在該比較例3中,該聚酯粒混合物包含18wt%的經乾燥的第二聚酯粒及82wt%的經乾燥的第五聚酯粒。
比較例4
比較例4的製備方法與實施例2大致相同,差別主要在於:在該比較例4中,該聚酯粒混合物包含65wt%的經乾燥的第一聚酯粒及35wt%的經乾燥的第二聚酯粒。
比較例5
比較例5的製備方法與實施例1大致相同,差別主要在於:在該比較例5中,該聚酯粒混合物包含70wt%的經乾燥的第一聚酯粒及30wt%的經乾燥的第三聚酯粒,且在步驟(b-1)中,使該未延伸板材沿機器方向以1.25倍的拉伸倍率進行拉伸,形成一縱向延伸膜。
比較例6
比較例6的製備方法與實施例3大致相同,差別主要在於:在該比較例6中,步驟(b-2)的該拉伸處理的拉伸溫度為75℃,及該退火處理的退火溫度設定為70℃。
比較例7
比較例7的製備方法與比較例2大致相同,差別主要在於:將製備例9的第九聚酯粒進行乾燥,直到含水率為200ppm以下,得到經乾燥的第九聚酯粒。在該比較例7中,僅使用100wt%的經乾燥的第九聚酯粒。
比較例8
比較例8的製備方法與實施例6大致相同,差別主要在於:將製備例10的第十聚酯粒進行乾燥,直到含水率為200ppm以下,得到經乾燥的第十聚酯粒。在該比較例8中,僅使用100wt%的經乾燥的第十聚酯粒。
表3
實施例 | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
聚酯粒 (wt%) | 製備例1 | 72 | 72 | 67 | 0 | 0 | 55 | 0 | 0 | 0 |
製備例2 | 18 | 18 | 18 | 0 | 0 | 21 | 0 | 0 | 0 | |
製備例3 | 10 | 10 | 15 | 0 | 0 | 24 | 0 | 0 | 0 | |
製備例4 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
製備例5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
製備例6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | 0 | 0 | |
製備例7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | 0 | |
製備例8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | |
二元羧基系混合物(mol%) | 對苯二甲酸 | 97.1 | 97.1 | 95.6 | 95.6 | 95.6 | 93.0 | 97.1 | 98.4 | 94.2 |
己二酸 | 2.9 | 2.9 | 4.4 | 4.4 | 4.4 | 7.0 | 0 | 1.6 | 0 | |
丁二酸 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2.9 | 0 | 0 | |
壬二酸 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5.8 | |
二元醇系混合物(mol%) | 乙二醇 | 68.0 | 68.0 | 69.2 | 69.2 | 69.2 | 69.1 | 68 | 69.1 | 68.0 |
二元醇化合物 | 新戊二醇 | 15.4 | 15.4 | 14.3 | 14.3 | 14.3 | 11.7 | 0 | 15.4 | 0 |
1,4-丁二醇 | 16.6 | 16.6 | 16.5 | 16.5 | 16.5 | 19.2 | 0 | 15.5 | 0 | |
二甘醇 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 16.6 | |
2-甲基-1,3-丙二醇 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15.4 | 0 | 0 | |
2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15.4 | |
1,6-己二醇 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 16.6 | 0. | 0 | |
總量 | 32 | 32 | 30.8 | 30.8 | 30.8 | 30.9 | 32 | 30.9 | 32 | |
未延伸板材 | 厚度(μm) | 275 | 196 | 275 | 275 | 196 | 275 | 196 | 196 | 196 |
玻璃轉移溫度(℃) | 60 | 60 | 57 | 57 | 57 | 50 | 58 | 62 | 51 | |
縱向拉伸條件 | 預熱溫度(℃) | 66 | -- | 62 | 62 | -- | 55 | 62 | 66 | 55 |
第一旋轉輥溫度(℃) | 66 | -- | 62 | 62 | -- | 55 | 62 | 66 | 55 | |
第二旋轉輥溫度(℃) | 30 | -- | 30 | 30 | -- | 30 | 30 | 30 | 30 | |
拉伸倍率 | 1.4 | -- | 1.4 | 1.4 | -- | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | |
退火溫度(℃) | 30 | -- | 30 | 30 | -- | 30 | 30 | 30 | 30 | |
橫向拉伸條件 | 預熱溫度(℃) | 92 | 92 | 92 | 92 | 92 | 88 | 92 | 92 | 88 |
拉伸溫度(℃) | 70 | 70 | 67 | 67 | 67 | 62 | 67 | 70 | 62 | |
拉伸倍率 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | |
退火溫度(℃) | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 57 | 60 | 60 | 57 |
表4
比較例 | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
聚酯粒 (wt%) | 製備例1 | 100 | 90 | 0 | 65 | 70 | 67 | 0 | 0 |
製備例2 | 0 | 0 | 18 | 35 | 0 | 18 | 0 | 0 | |
製備例3 | 0 | 10 | 0 | 0 | 30 | 15 | 0 | 0 | |
製備例5 | 0 | 0 | 82 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
製備例9 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | 0 | |
製備例10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | |
二元羧基系混合物(mol%) | 對苯二甲酸 | 100 | 97.1 | 100 | 100 | 91.5 | 95.6 | 95.6 | 86 |
己二酸 | 0 | 2.9 | 0 | 0 | 8.5 | 4.4 | 0 | 0 | |
間苯二甲酸 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4.4 | 0 | |
月桂二酸 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 14 | |
二元醇系混合物(mol%) | 乙二醇 | 78.7 | 81.0 | 62.4 | 52.8 | 85.5 | 69.2 | 69.2 | 100 |
二元醇化合物 | 新戊二醇 | 21.3 | 19.0 | 16.6 | 14.2 | 14.5 | 14.3 | 14.3 | 0 |
1,4-丁二醇 | 0 | 0 | 16.8 | 33.0 | 0 | 16.5 | 16.5 | 0 | |
二甘醇 | 0 | 0 | 4.2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
總量 | 21.3 | 19.0 | 37.6 | 47.2 | 14.5 | 30.8 | 30.8 | 0 | |
未延伸板材 | 厚度(μm) | 196 | 196 | 275 | 196 | 245 | 275 | 196 | 275 |
玻璃轉移溫度(℃) | 75 | 69 | 62 | 62 | 61 | 57 | 66 | 50 | |
縱向拉伸條件 | 預熱溫度(℃) | -- | -- | 66 | -- | 66 | 62 | -- | 55 |
第一旋轉輥溫度(℃) | -- | -- | 66 | -- | 66 | 62 | -- | 55 | |
第二旋轉輥溫度(℃) | -- | -- | 30 | -- | 30 | 30 | -- | 30 | |
拉伸倍率 | -- | -- | 1.4 | -- | 1.25 | 1.4 | -- | 1.4 | |
退火溫度(℃) | -- | -- | 30 | -- | 30 | 30 | -- | 30 | |
橫向拉伸條件 | 預熱溫度(℃) | 98 | 92 | 92 | 92 | 92 | 92 | 92 | 88 |
拉伸溫度(℃) | 83 | 77 | 70 | 70 | 70 | 75 | 77 | 62 | |
拉伸倍率 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | |
退火溫度(℃) | 76 | 70 | 60 | 60 | 60 | 70 | 70 | 57 |
[評價項目]
將實施例1至實施例9的熱收縮聚酯標籤膜與比較例1至比較例8的熱收縮聚酯標籤膜進行以下評價。為了清楚說明,以下評價項目的測試流程以實施例1作為代表進行描述。
玻璃轉移溫度(Tg,單位:℃)及熱焓(Hm,單位:J/g)量測:使用一台熱差掃描分析儀(廠牌:TA Instruments;型號:2910Modulated DSC)對實施例1的未延伸板材及熱收縮聚酯標籤膜進行量測。該量測的參數條件為由-50℃升溫至300℃,且升溫速率為10℃/min,得到熱差掃描曲線。依據該熱差掃描曲線,獲得玻璃轉移溫度、吸熱峰面積值與放熱峰面積值,並由一公式,計算出熱焓,而該公式為熱焓=│吸熱峰面積值-放熱峰面積值│。
老化自然收縮率量測:將實施例1的熱收縮聚酯標籤膜裁切成尺寸為100mm×100mm的待測樣品。將該待測樣品置於40℃且相對濕度為40%的熱風烘箱中672小時進行老化處理,形成經老化的待測樣品。接著,將該經老化的待測樣品自該熱風烘箱取出,並量測該經老化的待測樣品在一機器方向(簡稱MD)上的長度(L
MD)及在一垂直機器方向(簡稱TD)上的長度(L
TD),並依據下列公式,計算在垂直機器方向上的老化自然收縮率與在機器方向上的老化自然收縮率。
TD老化自然收縮率(%)=[(100-L
TD)/100] x 100%
MD老化自然收縮率(%)=[(100-L
MD)/100] x 100%
55℃收縮率量測:依據JIS Z1709標準方法,將實施例1的熱收縮聚酯標籤膜裁切成尺寸為100mm×100mm的待測樣品。將該待測樣品浸置於55℃的熱水中10秒、30秒、60秒、240秒,形成經浸置的待測樣品。於上述浸置時間下,自該熱水中取出該經浸置的待測樣品,並置於25℃冷水中冷卻,然後,量測於上述浸置時間下在一垂直機器方向(簡稱TD)上的長度(L
TD)及在一機器方向(簡稱MD)上的長度(L
MD),並依據下列公式,計算於上述浸置時間下在垂直機器方向上的收縮率與在機器方向上的收縮率。
於55℃下TD收縮率(%)=[(100-L
TD)/100] x 100%
於55℃下MD收縮率(%)=[(100-L
MD)/100] x 100%
95℃收縮率量測:依據JIS Z1709標準方法,將實施例1的熱收縮聚酯標籤膜裁切成尺寸為100mm×100mm的待測樣品。將該待測樣品浸置於95℃的熱水中10秒,形成經浸置的待測樣品。自該熱水中取出該經浸置的待測樣品,並置於25℃冷水中冷卻,然後,量測在一垂直機器方向(簡稱TD)上的長度(L
TD)及在一機器方向(簡稱MD)上的長度(L
MD),並依據下列公式,計算在垂直機器方向上的收縮率與在機器方向上的收縮率。
於95℃下TD收縮率(%)=[(100-L
TD)/100] x 100%
於95℃下MD收縮率(%)=[(100-L
MD)/100] x 100%
55℃未老化收縮力(單位:N)量測:將實施例1的熱收縮聚酯標籤膜裁切成尺寸為垂直機器方向的長度為150mm且機器方向的長度為18mm的待測樣品的待測樣品。利用一台具有恆溫水槽的收縮力機(廠牌:佳和科技有限公司;型號:JH-690)中的夾具固定該待測樣品在垂直機器方向上的兩端,並從距離該恆溫水槽200mm處,以800mm/min的速度,將該待測樣品置入55℃的熱水中浸置180秒,得到一收縮力與時間的關係曲線,且由該關係曲線中,取得30秒時所對應的收縮力。
55℃老化收縮力(單位:N)量測:與上述55℃未經時收縮力量測的方式類似,不同在於:將實施例1的熱收縮聚酯標籤膜裁切成尺寸為垂直機器方向的長度為150mm且機器方向的長度為18mm的待測樣品,然後,置於40℃且相對濕度為40%的熱風烘箱中672小時,接著,利用該收縮力機進行收縮力的量測。
55℃未老化脫標率量測:將含有45wt%的苯乙烯-丁二烯橡膠、40wt%的丙烯酸類乳液、10wt%的乙烯-乙烯基乳液(ethylene-vinylemulsion)、0.8 wt%氫氧化鈉、0.1 wt%消毒劑,及4.1 wt%水的水性黏合劑塗在實施例1的熱收縮聚酯標籤膜上,形成具有厚度為5μm的黏合劑層的待測樣品。將該待測樣品貼覆在容量為600mL的聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶子的瓶身,接著,使用一橡膠輥以3kg/cm
2的壓力施壓於該待測樣品的表面,並於該待測樣品的表面上來回滾壓10次,以使該待測樣品能夠牢固地貼覆於該瓶身,然後,於25℃下靜置48小時,以使該待測樣品的黏合劑層固化並確認該黏合劑層是固定於該瓶身,形成具有標籤膜的瓶子。將500個具有標籤膜的瓶子的條件下浸置於裝有55℃的熱水的恆溫水槽中240秒,接著,將該等具有標籤膜的瓶子自該熱水中取出,並記錄標籤膜未自各別的具有標籤膜的瓶子脫離的瓶數,然後,以下列公式計算脫標率。
脫標率(%)=[(500-標籤膜未脫離的瓶數)/500] x 100%
55℃老化脫標率量測:與上述55℃未老化脫標率量測的方式類似,不同在於:將500個具有標籤膜的瓶子置於40℃的烘箱中144小時,然後,浸置於裝有55℃的熱水的恆溫水槽中240秒,接著,將該等具有標籤膜的瓶子自該熱水中取出,並記錄標籤膜未自各別的具有標籤膜的瓶子脫離的瓶數。
80℃未老化脫標率量測:與上述55℃未老化脫標率量測的方式類似,不同在於:將熱水的溫度由55℃置換成80℃,且浸置的時間由240秒置換成120秒。
表5
實施例 | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
Tg(℃) | 59.0 | 59.7 | 57.0 | 56.5 | 56.7 | 50.2 | 58.1 | 62.0 | 50.9 | |
Hm(J/g) | 12.3 | 10.7 | 10.6 | 10.1 | 9.8 | 8.5 | 11.0 | 12.5 | 10.6 | |
老化自然收縮率(%) | TD | 1.4 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.2 | 3.2 | 1.2 | 1.3 | 3.1 |
MD | 0.9 | 0.5 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 2.5 | 1.1 | 1.0 | 2.6 | |
55℃收縮率(%) | 10秒 | 15.3 | 10.4 | 27.1 | 27.3 | 27.4 | 48.1 | 25.0 | 17.2 | 49.0 |
30秒 | 29.3 | 28.4 | 45.1 | 45.6 | 46.1 | 51.0 | 44.1 | 31.0 | 50.8 | |
60秒 | 41.4 | 39.9 | 51.9 | 52.0 | 52.0 | 56.0 | 50.7 | 43.0 | 56.2 | |
55℃ 240秒 收縮率(%) | TD | 52.0 | 51.2 | 57.1 | 57.5 | 57.3 | 62.3 | 56.7 | 53.5 | 62.5 |
MD | 10.7 | 1.7 | 12.1 | 12.3 | 1.8 | 16.2 | 12.0 | 11.2 | 16.3 | |
95℃ 10秒 收縮率(%) | TD | 69.3 | 69.7 | 72.4 | 72.8 | 73.1 | 69.1 | 72.1 | 71.0 | 69.4 |
MD | 23.3 | 5.1 | 24.5 | 25.0 | 5.8 | 25.2 | 24.3 | 24.0 | 24.8 | |
55℃ 30秒 收縮力(N) | 未老化 | 6.7 | 7.0 | 6.2 | 6.4 | 6.6 | 6.2 | 6.3 | 6.9 | 6.0 |
老化 | 6.0 | 6.8 | 5.7 | 5.7 | 6.0 | 5.6 | 6.0 | 6.5 | 5.7 | |
55℃240秒 脫標率(%) | 未老化 | 98 | 98 | 97 | 97 | 98 | 97 | 97 | 97 | 98 |
老化 | 97 | 98 | 96 | 96 | 97 | 96 | 97 | 96 | 97 | |
80℃ 120秒 脫標率(%) | 未老化 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
表6
比較例 | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
Tg(℃) | 75.0 | 68.8 | 62.0 | 61.7 | 61.1 | 57.0 | 66.4 | 50.1 | |
Hm(J/g) | 4.6 | 5.9 | 11.1 | 21.1 | 6.9 | 15.1 | 10.2 | 25.0 | |
老化自然收縮率(%) | TD | 0.1 | 0.2 | 1.0 | 0.6 | 1.0 | 0.9 | 1.0 | 2.5 |
MD | 0.1 | 0.1 | 0.9 | 0.1 | 0.5 | 0.6 | 0.5 | 2.2 | |
55℃收縮率(%) | 10秒 | 0.5 | 0.4 | 4.9 | 0 | 28.5 | 14.1 | 0.6 | 4.2 |
30秒 | 1.1 | 1.2 | 15.7 | 0 | 44.2 | 27.5 | 1.5 | 13.8 | |
60秒 | 2.2 | 8.1 | 26.8 | 17.0 | 51.0 | 38.9 | 10.1 | 20.2 | |
55℃ 240秒 收縮率(%) | TD | 14.7 | 34.9 | 46.0 | 38.3 | 58.8 | 50.1 | 35.2 | 28.6 |
MD | 1.2 | 0 | 9.2 | 1.5 | 0.7 | 10.1 | 0 | 2.0 | |
95℃ 10秒 收縮率(%) | TD | 77.4 | 77.0 | 69.7 | 61.0 | 71.7 | 65.0 | 73.0 | 31.0 |
MD | 1.6 | 1.0 | 20.1 | 4.4 | 8.5 | 20.0 | 1.0 | 2.3 | |
55℃ 30秒 收縮力(N) | 未老化 | 4.9 | 3.6 | 6.7 | 6.0 | 3.2 | 5.3 | 3.8 | 3.6 |
老化 | 4.7 | 3.3 | 6.1 | 5.5 | 3.0 | 4.5 | 3.4 | 3.2 | |
55℃ 240秒 脫標率(%) | 未老化 | 0 | 0 | 80 | 75 | 82 | 93 | 0 | 0 |
老化 | 0 | 0 | 79 | 73 | 80 | 90 | 0 | 0 | |
80℃120秒 脫標率(%) | 未老化 | 98 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 0 |
由表5及表6可知,實施例1至實施例9的熱收縮聚酯標籤膜於55℃的熱水中浸置30秒下的收縮力為5.5N以上且於55℃的熱水中浸置240秒下在垂直機器方向的收縮率為50%以上,因此,在55℃的熱水中浸置240秒下,具有優異的脫標率。此外,透過該鏈烴系二元羧酸化合物的含量範圍為大於0mol%至7mol%以下,及該熱收縮聚酯標籤膜具有50℃至65℃的玻璃轉移溫度、15J/g以下的熱焓、於55℃的熱水中浸置30秒下的收縮力為5.5N以上且於55℃的熱水中浸置240秒下在垂直機器方向的收縮率為50%以上的設計,實施例1至實施例9的熱收縮聚酯標籤膜在55℃的熱水中浸置240秒下也具有優異的脫標率。
反觀比較例1至比較例8。在比較例1中,相當於JP 3829353B2、US 2013/0011587A1及US 8815994B2揭示的內容,且在無鏈烴系二元羧酸化合物的條件下,導致該熱收縮聚酯標籤膜的玻璃轉移溫度大於65℃、於55℃的熱水中浸置30秒下的收縮力為小於5.5N且於55的熱水中浸置240秒下在垂直機器方向的收縮率為14.7%,因此,在55℃的熱水中浸置240℃下,脫標率不佳。
在比較例2中,該熱收縮聚酯標籤膜的玻璃轉移溫度高,致使於55℃的熱水中浸置30秒下的收縮力低、於55℃的熱水中浸置10秒、30秒、60秒或240秒下的收縮率低、於55℃的熱水中浸置30秒下的收縮力為小於5.5N,因此,在55℃的熱水中浸置240秒下,脫標率不佳。此外,在參閱JP 3829353B2的實施例可知,該比較例2的熱收縮聚酯膜的玻璃轉移溫度與JP 3829353B2的實施例是相當的,由此可知,即使玻璃轉移溫度相當,但於55℃的熱水中浸置30秒下的收縮率及收縮力不佳,則脫標率依然是不佳的。
在比較例3中,無該鏈烴系二元羧酸化合物,致使於55℃的熱水中浸置10秒、30秒、60秒或240秒下的收縮率低,因此,在55℃的熱水中浸置240秒下,脫標率不佳。
在比較例4中,無該鏈烴系二元羧酸化合物且熱焓高於15J/g,致使於55℃的熱水中浸置10秒、30秒、60秒或240秒下的收縮率低,因此,在55℃的熱水中浸置240秒下,脫標率不佳。
在比較例5中,該鏈烴系二元羧酸化合物的含量大於7mol%,致使於55℃的熱水中浸置30秒下的收縮力小於5.5N,因此,在55℃的熱水中浸置240秒下,脫標率不佳。
在比較例6中,退火溫度過高,致使55℃經時收縮力為小於5.5N,且55℃未經時收縮力與經時收縮力的差值大,因此,在55℃的熱水中浸置240秒下,脫標率不佳。
在比較例7中,使用間苯二甲酸而無鏈烴系二元羧酸化合物,致使該熱收縮聚酯標籤膜的玻璃轉移溫度過高、於55℃的熱水中浸置30秒下的收縮力小於5.5N且於55℃的熱水中浸置240秒下的收縮率小於50%,因此,在55℃的熱水中浸置240秒下,脫標率不佳。
在比較例8中,相當於US 5070180A的實施例2,在未使用不包括乙二醇的二元醇化合物且該鏈烴系二元羧酸化合物的含量大於7mol%的條件下,致使熱收縮聚酯標籤膜的熱焓過大、於55℃的熱水中浸置30秒下的收縮力小於5.5N且於55℃的熱水中浸置240秒下的收縮率小於50%,因此,在55℃的熱水中浸置240秒下,脫標率不佳。
綜上所述,透過收縮力及收縮率的設計,當本發明熱收縮聚酯標籤膜貼附於一容器上時,本發明熱收縮聚酯標籤膜能夠在浸置於50℃以上的洗滌液中自該容器上脫離,而具有良好的脫標率。此外,透過該組成物、玻璃轉移溫度、熱焓及收縮力的設計,本發明熱收縮聚酯標籤膜亦能夠在浸置於50℃以上的洗滌液中自該容器上脫離,而具有良好的脫標率,故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者,僅為本發明的實施例而已,當不能以此限定本發明實施的範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
Claims (28)
- 一種熱收縮聚酯標籤膜,具有以下性質:玻璃轉移溫度為50℃至62℃;於55℃熱水放置30秒的條件下,在至少一收縮方向的收縮力為5.5N以上;及於55℃熱水放置240秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為50%以上;其中,熱收縮聚酯標籤膜包含至少一種聚酯,且該聚酯是由一組成物經反應所形成,且該組成物包括二元羧基系混合物及二元醇系混合物。
- 如請求項1所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該熱收縮聚酯標籤膜還具有以下性質:(1)於55℃熱水放置10秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為5%以上;及(2)於55℃熱水放置30秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為20%以上。
- 如請求項1所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該熱收縮聚酯標籤膜還具有以下性質:於95℃熱水放置10秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為65%以上。
- 如請求項1所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該熱收縮聚酯標籤膜於55℃熱水放置30秒的條件下,在該收縮方向的收縮力為5.5N至10N。
- 如請求項1所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該熱收縮聚 酯標籤膜的老化自然收縮率為3.2%以下,而該老化自然收縮率是於40℃且相對濕度為40%的條件下放置672小時的條件下所測得。
- 一種熱收縮聚酯標籤膜,包含至少一種聚酯,且該聚酯是由一組成物經反應所形成,且該組成物包括二元羧基系混合物及二元醇系混合物,其中,該熱收縮聚酯標籤膜具有50℃至62℃的玻璃轉移溫度,及15J/g以下的熱焓,且該熱收縮聚酯標籤膜於55℃熱水放置30秒的條件下,在至少一收縮方向的收縮力為5.5N以上;該二元羧基系混合物,包含二元羧基化合物及鏈烴系二元羧酸化合物,其中,該二元羧基化合物選自對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯,且以該二元羧基系混合物的總量為100mol%計,該鏈烴系二元羧酸化合物的含量範圍為大於0mol%至7mol%以下;及該二元醇系混合物,包含乙二醇及二元醇化合物,且該二元醇化合物不包括乙二醇。
- 如請求項6所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該鏈烴系二元羧酸化合物選自直鏈烴系二元羧酸化合物、支鏈烴系二元羧酸化合物,或上述的組合。
- 如請求項7所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該直鏈烴系二元羧酸化合物選自己二酸、丁二酸、壬二酸,或上述任意的組合。
- 如請求項6所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該二元醇化 合物選自具有直鏈烴基或直鏈烴氧基的二元醇化合物、支鏈烴系二元醇化合物,或上述的組合。
- 如請求項9所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該具有直鏈烴基或直鏈烴氧基的二元醇化合物選自1,4-丁二醇、二乙二醇、己二醇、1,3-丙二醇、三甘醇、聚乙二醇,或上述任意的組合。
- 如請求項9所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該支鏈烴系二元醇化合物選自新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇,或上述任意的組合。
- 如請求項6所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,以該二元醇系混合物的總量為100mol%計,該二元醇化合物的含量範圍為30mol%以上。
- 如請求項6所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該熱收縮聚酯標籤膜於55℃熱水放置30秒的條件下,在該收縮方向的收縮力為5.5N至10N。
- 如請求項6所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該熱收縮聚酯標籤膜的老化自然收縮率為3.2%以下,且該老化自然收縮率是於40℃且相對濕度為40%的條件下放置672小時的條件下所測得。
- 如請求項6所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該熱收縮聚酯標籤膜具有以下性質:於55℃熱水放置240秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為50%以上。
- 如請求項6所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該熱收縮 聚酯標籤膜具有以下性質中至少一者:(1)於55℃熱水放置10秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為5%以上;及(2)於55℃熱水放置30秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為20%以上。
- 如請求項8所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該熱收縮聚酯標籤膜具有以下性質:於95℃熱水放置10秒的條件下,在該收縮方向的收縮率為65%以上。
- 一種熱收縮聚酯標籤膜的製備方法,包含以下步驟:(a)使包含至少一種聚酯的聚酯組分形成未延伸板材,該聚酯是由一組成物經反應所形成,且該組成物包括二元羧基系混合物及二元醇系混合物,該二元羧基系混合物,包含二元羧基化合物及鏈烴系二元羧酸化合物,其中,該二元羧基化合物選自對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯,且以該二元羧基系混合物的總量為100mol%計,該鏈烴系二元羧酸化合物的含量範圍為大於0mol%至7mol%以下;及該二元醇系混合物,包含乙二醇及二元醇化合物,且該二元醇化合物不包括乙二醇;及(b)使該未延伸板材依序進行預熱處理、拉伸處理及退火處理,獲得具有50℃至62℃的玻璃轉移溫度的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該退火處理的退火溫度範圍為該未延伸板材的玻璃轉移溫度-5℃至玻璃轉移溫度+10℃。
- 如請求項18所述的熱收縮聚酯標籤膜的製備方法,其中,該鏈烴系二元羧酸化合物選自直鏈烴系二元羧酸化合物、支鏈烴系二元羧酸化合物,或上述的組合。
- 如請求項19所述的熱收縮聚酯標籤膜的製備方法,其中,該直鏈烴系二元羧酸化合物選自己二酸、丁二酸、壬二酸,或上述任意的組合。
- 如請求項18所述的熱收縮聚酯標籤膜的製備方法,其中,該二元醇化合物選自具有直鏈烴基或直鏈烴氧基的二元醇化合物、支鏈烴系二元醇化合物,或上述的組合。
- 如請求項21所述的熱收縮聚酯標籤膜的製備方法,其中,該具有直鏈烴基或直鏈烴氧基的二元醇化合物選自1,4-丁二醇、二乙二醇、己二醇、1,3-丙二醇、三甘醇、聚乙二醇,或上述任意的組合。
- 如請求項21所述的熱收縮聚酯標籤膜,其中,該支鏈烴系二元醇化合物選自新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇,或上述任意的組合。
- 如請求項18所述的熱收縮聚酯標籤膜的製備方法,其中,以該二元醇系混合物的總量為100mol%計,該二元醇化合物的含量範圍為30mol%以上。
- 如請求項18所述的熱收縮聚酯標籤膜的製備方法,其中,在步驟(a)中,是使該聚酯組分進行熔融處理及押出處理來獲得該未延伸板材,且該熔融處理的溫度範圍為210℃至260℃。
- 如請求項18所述的熱收縮聚酯標籤膜的製備方法,其 中,該拉伸處理是將該未延伸板材沿一拉伸方向拉伸3倍至7倍來進行,且該拉伸方向為機器方向或垂直機器方向。
- 如請求項18所述的熱收縮聚酯標籤膜的製備方法,其中,該拉伸處理是將該未延伸板材沿兩個拉伸方向拉伸來進行,且該等拉伸方向中一者為機器方向,而另一者為垂直機器方向,且其中一者拉伸方向的拉伸處理是拉伸大於1倍至2倍以下來進行,而另一者拉伸方向的拉伸處理是拉伸3倍至7倍來進行。
- 一種容器,包含:貼附在該容器的表面的請求項1至17中任一項所述的熱收縮聚酯標籤膜。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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