ES2361059T3 - Película de poliéster termorretráctil y procedimiento para su producción. - Google Patents
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Abstract
Película de poliéster termorretráctil, que comprende tereftalato de etileno como principal constituyente y que contiene el 10% en moles o más de una o más clase(s) de compuesto(s) monomérico(s) que se convierte(n) en componente(s) amorfo(s) en todos los componentes de resina de poliéster, que adquieren una forma alargada con una anchura constante, y siendo la dirección principal de retracción de la misma la dirección longitudinal, satisfaciendo la película termorretráctil los requisitos 1) a 4) siguientes: 1) el índice de termorretracción en agua caliente en la dirección longitudinal es del 15% o más y del 80% o menos cuando la película se trata en agua caliente a 90ºC durante 10 s; 2) el índice de termorretracción en agua caliente en una dirección transversal que es ortogonal a la dirección longitudinal es del 0% o más y del 17% o menos cuando se trata la película en agua caliente a 90ºC durante 10 s; 3) los índices de refracción de la dirección longitudinal y de la dirección transversal son ambos de 1,570 o más y de 1,620 o menos; y 4) el índice de retracción natural en la dirección principal de retracción después de envejecimiento a 40ºC y una HR del 65% durante 700 horas es del 0,05% o más y del 1,5% o menos.
Description
Película de poliéster termorretráctil y
procedimiento para su producción.
La presente invención se refiere a una película
de poliéster termorretráctil y a un método de fabricación de la
misma, en especial a una película de poliéster termorretráctil
adecuada para aplicaciones de etiquetado y a un método de
fabricación de la misma.
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Recientemente, las películas de plástico
termorretráctiles hechas de numerosos tipos de resinas se han
utilizado ampliamente para aplicaciones tales como el embalaje
externo para mejorar el aspecto de las mercancías embaladas, el
embalaje para impedir que el contenido se golpee directamente, y el
etiquetado del embalaje para proteger tanto las botellas de vidrio
como las botellas de plástico y la indicación de productos
comerciales. Entre estas películas de plástico termorretráctiles,
las películas para conformar por estiramiento hechas de resina de
cloruro de polivinilo, resina de poliestireno, resina de poliéster o
similares, se utilizan con el propósito de etiquetado, sellado de la
tapa o embalaje conjunto en diferentes contenedores tales como
contenedores de tereftalato de polietileno (PET), contenedores de
polietileno y contenedores de vidrio.
Sin embargo, aunque sus características de
retracción sean excelentes, las películas de cloruro de polivinilo
plantean problemas como la baja termorresistencia, la generación de
cloruro de hidrógeno gaseoso durante la incineración, la generación
de dioxinas, y similares. Además, el uso de películas de resina de
cloruro de polivinilo como etiquetas retráctiles para los
contenedores de PET y similares también suponen un problema porque
la etiqueta tiene que separarse del contenedor durante el reciclaje
del contenedor. Por otra parte, aunque el aspecto del acabado sea
bueno después de la retracción, las películas de poliestireno
resisten mal los disolventes y, por lo tanto, adolecen de la
desventaja de que hay que imprimirlas con una tinta de una
composición especial. Adicionalmente, las películas de poliestireno
hay que incinerarlas a temperatura elevada y plantean un problema al
generar una gran cantidad de humo negro, que además es pestilente,
durante la incineración.
Por consiguiente, las películas de poliéster que
muestran un elevada termorresistencia, que son fáciles de incinerar
y cuya fuerza adherente del disolvente es excelente, se han
utilizado ampliamente como etiquetas retráctiles. Cada vez se
utilizan más las películas de poliéster a medida que se distribuye
una mayor cantidad de contenedores de PET.
Además, se utilizan ampliamente las películas
normales de poliéster termorretráctiles que se retraen enormemente
en la dirección transversal. En tal caso, las películas de poliéster
termorretráctiles que se retraen principalmente en la dirección
transversal se someten a un elevado índice de estiramiento en la
dirección transversal para mostrar características de retracción en
la dirección transversal. Sin embargo, a menudo sólo se aplica un
índice bajo de estiramiento en la dirección longitudinal, que es
ortogonal a la dirección principal de retracción, y son también
películas de poliéster termorretráctiles sin conformar por
estiramiento. Las películas a las que se aplica sólo un índice bajo
de estiramiento en la dirección longitudinal o las películas que se
conforman por estiramiento sólo en la dirección transversal tienen
el defecto de ser poco resistentes a una fuerza mecánica
longitudinal.
Además, una etiqueta para una botella se debe
adherir a la botella en forma circular y después termorretraerse
perimetralmente. Por lo tanto, cuando una película termorretráctil
que se termorretrae en la dirección transversal se adhiere como una
etiqueta, se debe formar un cuerpo circular de tal forma que la
dirección transversal de la película se convierta en la dirección
del perímetro y entonces el cuerpo circular se debe adherir a la
botella al cortar el cuerpo circular en piezas que tienen una
longitud determinada. Por lo tanto, es difícil adherir a gran
velocidad sobre una botella una etiqueta hecha de una película
termorretráctil que se termorretrae en la dirección transversal. Por
esta razón, recientemente, se demandan películas que se pueden
enrollar directamente alrededor del perímetro de una botella y que
se puedan adherir desde un rollo de película (denominado enrollado
automático) y que se termorretraigan en la dirección longitudinal.
Además, recientemente, se ha desarrollado un método de enrollado que
implica cubrir el contorno de un contenedor de resina sintética
abierto por un lado, tal como una fiambrera, con una película a modo
de cinta de manera que se envuelve el contenedor. Las películas que
se retraen en la dirección longitudinal son adecuadas también para
tales aplicaciones de embalaje. Por consiguiente, se espera que en
el futuro aumente rápidamente la demanda de películas retráctiles en
la dirección longitudinal.
Para eliminar la desventaja de la resistencia
mecánica en la dirección ortogonal a la dirección principal de
retracción, tal y como se describió anteriormente, y para mostrar
una función de retracción en la dirección longitudinal, se sabe que
una película de poliéster termorretráctil que se fabrica por
conformación por estiramiento de una película sin conformar por
estiramiento 2,0 a 5,0 veces respectivamente en la dirección
longitudinal (también llamada a lo largo) y en la dirección
transversal (también llamada a lo ancho) y luego volviendo a estirar
1,1 veces o más en la dirección longitudinal, por lo que se muestra
retracción así como control tanto del módulo de Young en la
dirección longitudinal como del módulo de Young en la dirección
transversal, que tiene un valor determinado o más (véase la patente
japonesa JP 8-2441141). El documento de patente
internacional WO 2005/012403 A1 describe otra película de poliéster
estirada biaxialmente que tiene una propiedad de apertura fácil.
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La figura 1 es una vista explicativa que muestra
la forma de una pieza de prueba en la medición de la resistencia al
desgarre en ángulo recto (en la cual, la unidad de longitud del
dibujo para cada parte de la pieza de prueba son milímetros).
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F: película.
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No obstante, aunque la película de poliéster
termorretráctil del documento 1 de patente descrita anteriormente
tiene una buena resistencia mecánica en la dirección longitudinal y
en la dirección transversal, no son necesariamente suficientes ni
las distintas propiedades cuando la película se fabrica como un
producto industrial ni las propiedades que se aprovechan para
embalaje. En otras palabras, cuando los presentes inventores
replicaron un experimento utilizando una planta piloto (ancho de la
película = 1,5 m) para obtener una película de poliéster
termorretráctil del documento 1 de patente, la película de poliéster
termorretráctil resultante mostró cierta resistencia mecánica en la
dirección longitudinal y en la dirección transversal. Sin embargo,
el índice de retracción natural de la película era grande cuando la
película se dejó a una temperatura normal durante un tiempo fijo y,
por lo tanto, se encontraron las desventajas de que la película
producida en forma de rollo se tensa después de enrollarse y de que
el rollo de película se arruga con facilidad. Además, se encontró
que la película de poliéster termorretráctil obtenida mediante la
replicación anterior era mala en relación a las propiedades de
desgarre (también denominada capacidad de apertura de línea
perforada) cuando se rasgó por la línea perforada ortogonal a la
dirección principal de retracción. Además, se ha encontrado que la
retracción en la dirección longitudinal, que es la dirección
principal de retracción, no es necesariamente suficiente y por eso
no se puede aplicar la película a una amplia variedad de
embalajes.
Un objetivo de la presente invención es dar a
conocer una película de poliéster termorretráctil que supera los
problemas propios de la película de poliéster termorretráctil
anterior del documento 1 de patente, que muestra una elevada
resistencia mecánica en la dirección transversal, que es ortogonal a
la dirección principal de retracción, y que no hace que se tense
después de enrollarse sobre un rollo de la película producida de
éste, que apenas tiene arrugas en el rollo de película y que su
capacidad de apertura de línea perforada es buena. Además, otro
objetivo es dar a conocer una película de poliéster termorretráctil
de gran capacidad de retracción en la dirección longitudinal, que es
la dirección principal de retracción, y que también se puede aplicar
a aplicaciones que requieren un elevado índice de retracción.
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En la presente invención, una invención descrita
en la reivindicación 1 es una película de poliéster termorretráctil
que está constituida principalmente por tereftalato de etileno y que
contiene el 10% en moles o más de una o más
clase(s) de componente(s) monomérico(s) que puede(n) convertirse en componente(s) amorfo(s) en todos los componentes de la resina de poliéster, así como formarse con una forma alargada de una anchura constante, y una dirección principal de retracción de la misma es una dirección longitudinal, y la invención se caracteriza por satisfacer los requisitos 1) a 4) siguientes:
clase(s) de componente(s) monomérico(s) que puede(n) convertirse en componente(s) amorfo(s) en todos los componentes de la resina de poliéster, así como formarse con una forma alargada de una anchura constante, y una dirección principal de retracción de la misma es una dirección longitudinal, y la invención se caracteriza por satisfacer los requisitos 1) a 4) siguientes:
1) el índice de termorretracción en agua
caliente en una dirección longitudinal es del 15% o más y del 80% o
menos cuando la película se trata en agua caliente a 90ºC durante 10
segundos;
2) el índice de termorretracción en agua
caliente en una dirección transversal, que es ortogonal a la
dirección longitudinal, es del 0% o más y del 17% o menos cuando la
película se trata en agua caliente a 90ºC durante 10 s;
3) los índices de refracción en la dirección
longitudinal y en la dirección transversal son de 1,570 o más y de
1,620 o menos; y
4) el índice de retracción natural en la
dirección principal de retracción después de envejecimiento a 40ºC y
una HR del 65% durante 700 horas es del 0,05% o más y del 1,5% o
menos.
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Una invención descrita en la reivindicación 2,
en la invención descrita en la reivindicación 1, se caracteriza por
que el índice de termorretracción en agua caliente en la dirección
longitudinal es del 15%, o más, y menos del 40% cuando la película
se trata en agua caliente a 90ºC durante 10 segundos, el índice de
refracción en la dirección longitudinal es de 1,570 o más y de 1,590
o menos, y el índice refracción en la dirección transversal es de
1,570 o más y de 1,620 o menos.
Una invención descrita en la reivindicación 3,
en las invenciones descritas en la reivindicación 1 o 2, se
caracteriza por que el principal componente del(de los)
monómero(s) que puede(n) convertirse en
componente(s) amorfo(s) en todos los componentes de
resina de poliéster es cualquiera entre neopentilglicol,
1,4-ciclohexanodimetanol y ácido isoftálico.
Una invención descrita en la reivindicación 4,
en las invenciones descritas en cualquiera de las reivindicaciones 1
a 3, se caracteriza por que el índice de Elmendorf es de 0,15 o más
y de 1,5 o menos cuando las cargas de desgarre de Elmendorf en la
dirección longitudinal y en la dirección transversal se miden
después de que la película se retraiga un 10% en la dirección
longitudinal en agua caliente a 80ºC.
Una invención descrita en la reivindicación 5,
en las invenciones descritas en una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, se caracteriza por que la resistencia al
desgarre en ángulo recto en la dirección transversal por unidad de
grosor después de que la película se retraiga un 10% en la dirección
longitudinal en agua caliente a 80ºC es de 100 N/mm o más y de 300
N/mm o menos.
Una invención descrita en la reivindicación 6 es
un método de fabricación para fabricar continuamente la película de
poliéster termorretráctil según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por el estiramiento de una
película sin conformar por estiramiento a un índice de 2,5 veces o
más y de 6,0 veces o menos en la dirección transversal a una
temperatura de Tg + 5ºC o más y de Tg + 40ºC o menos mientras se
sostienen ambos extremos de la dirección transversal con un clip
dentro de un bastidor, se pasa la película por una zona intermedia
que no ejecuta ninguna operación de calentamiento activo, se
termotrata la película a una temperatura de 100ºC o más y de 170ºC o
menos durante un periodo de 1,0 s o más y de 10,0 s o menos, se
enfría la película hasta una temperatura en la superficie de 30ºC o
más y de 70ºC o menos, se conforma por estiramiento la película a un
índice de 2,0 veces o más y de 7 veces o menos en la dirección
longitudinal a una temperatura de Tg + 5ºC o más y de Tg + 80ºC o
menos, y posteriormente se enfría la película a una velocidad de
enfriamiento de 30ºC/s o más y 70ºC/s o menos hasta una temperatura
en la superficie de la película de 45ºC o más y de 75ºC o menos.
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La película de poliéster termorretráctil de la
presente invención muestra una resistencia mecánica elevada en una
dirección transversal, que es ortogonal a la dirección principal de
retracción, y no se tensa después de que la película se enrolle en
forma de rollo de película que se produce de ésta, que apenas se
arruga en el rollo de película y cuya la capacidad de apertura de
línea perforada es buena. Adicionalmente, la capacidad de retracción
en la dirección longitudinal, que es la dirección principal de
retracción, es elevada. Por lo tanto, la película de poliéster
termorretráctil de la presente invención puede ser idónea para su
uso como una etiqueta de un contenedor, tal como una botella, se
puede adherir sobre un contenedor, tal como una botella, muy
eficientemente en un tiempo corto, y también puede mostrar un buen
acabado con poquísimas arrugas y acortamientos de la retracción
cuando se termorretrae después de la adhesión. Adicionalmente, la
etiqueta adherida exhibe una muy buena capacidad de apertura de
línea perforada.
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Los componentes de ácido dicarboxílico que
constituyen un poliéster a utilizar en la presente invención pueden
incluir ácidos dicarboxílicos aromáticos tales como el ácido
tereftálico, ácido isoftálico, ácido naftalenodicarboxílico y ácido
ortoftálico, ácidos dicarboxílicos alifáticos tales como ácido
adípico, ácido azelaico, ácido sebácico y ácido decanodicarboxílico,
ácidos dicarboxílicos alicílicos y similares.
Cuando contiene un ácido dicarboxílico alifático
(por ejemplo, ácido adípico, ácido sebácico, ácido
decanodicarboxílico o similares), el contenido es preferentemente
menor del 3% en moles. La película de poliéster termorretráctil
obtenida a partir de un poliéster que contiene el 3% o más en moles
de estos ácidos dicarboxílicos alifáticos no tiene la rigidez
pelicular necesaria durante la adhesión a gran velocidad.
Además, preferentemente no contiene un ácido
carboxílico polibásico que es tribásico o más (por ejemplo, ácido
trimelítico, ácido piromelítico, un anhídrido de los mismos, o
similares). Las películas de poliéster termorretráctiles obtenidas a
partir de poliésteres que contienen estos ácidos carboxílicos
polibásicos es difícil que alcancen el índice de retracción elevado
que se requiere.
Los componentes diólicos constituyen un
poliéster a utilizar en la presente invención pueden incluir dioles
alifáticos tales como etilenglicol, 1,3-propanodiol,
1,4-butanodiol, neopentilglicol y hexanodiol, dioles
alicíclicos tales como 1,4-ciclohexanodimetanol,
dioles aromáticos tales como bisfenol A, y similares.
El poliéster utilizado para la película de
poliéster termorretráctil de la presente invención es
preferentemente un poliéster que está fabricado conteniendo una o
más clases de dioles cíclicos, tales como
1,4-ciclohexanodimetanol, y dioles que tienen de 3 a
6 átomos de carbono (por ejemplo, 1,3-propanodiol,
1,4-butanodiol, neopentilglicol, hexanodiol y
similares) y en el que el punto de transición del estado vítreo (Tg)
se controla para que vaya desde 60ºC a 80ºC.
Además, en el poliéster utilizado para la
película de poliéster termorretráctil de la presente invención,
todas y cada una de la(s) clase(s) de
componente(s) monomérico(s) que puede(n) llegar
a ser componente(s) amorfo(s) en el 100% en moles
del(de los) componente(s) de alcohol polihídrico en el
total de las resinas de poliéster necesita ser del 10% en moles o
más, es preferentemente del 15% en moles o más, más preferentemente
del 17% en moles o más, particularmente preferente del 20% en moles
o más. Aquí, el(los) monómero(s) que puede(n)
llegar a ser componente(s)
amorfo(s) puede(n) incluir, por ejemplo, neopentilglicol, 1,4-ciclohexanodiol y ácido isoftálico.
amorfo(s) puede(n) incluir, por ejemplo, neopentilglicol, 1,4-ciclohexanodiol y ácido isoftálico.
Preferentemente, un diol que tiene 8 o más
átomos de carbono (por ejemplo, octanodiol o similares) o un alcohol
polihídrico que es trihídrico o más (por ejemplo, trimetilolpropano,
trimetiloletano, glicerol, diglicerol o similar) no está contenido
en un poliéster utilizado para la película de poliéster
termorretráctil de la presente invención. Las películas de poliéster
termorretráctiles obtenidas con el uso de poliésteres que contienen
estos dioles o alcoholes polihídricos no llegan a alcanzar el índice
de retracción elevado que se necesita.
Adicionalmente, en la película de poliéster
termorretráctil de la presente invención, cuando se trata durante 10
segundos a 90ºC en agua caliente en un estado sin cargar, el índice
de termorretracción longitudinal de la película calculado mediante
la ecuación 1 que sigue (a saber, índice de termorretracción en agua
caliente a 90ºC) necesita ser del 15% o más y del 80% o menos de la
longitud antes y después de la retracción.
Ecuación
1Índice de termorretracción = {(longitud antes de la
retracción - longitud después de la retracción)/longitud
antes de la retracción} x 100
(%)
Cuando el índice de termorretracción en la
dirección longitudinal en agua caliente a 90ºC está por debajo del
15%, el grado de retracción es pequeño cuando la película se utiliza
como etiqueta. Debido a esto, el caso no es preferente porque se
generan arrugas y combaduras en la etiqueta después de la
termorretracción. Por el motivo opuesto, cuando el índice de
termorretracción en la dirección longitudinal en agua caliente a
90ºC excede el 80%, la distorsión de la retracción puede generarse
durante la termorretracción cuando la película se utiliza como una
etiqueta o se puede generar la llamada "elevación" y, por lo
tanto, el caso no es preferente. Además, el límite inferior del
índice de termorretracción en la dirección longitudinal en agua
caliente a 90ºC es preferentemente del 20% o más, más
preferentemente del 25% o más, particularmente preferente del 30% o
más. Adicionalmente, el límite superior del índice de
termorretracción en la dirección longitudinal en agua caliente a
90ºC es preferentemente del 75% o menos, más preferentemente del 70%
o menos, particularmente preferente del 65% o menos.
Además, cuando la película de la presente
invención se ajusta a una botella (adhesión de la película al
perímetro de una botella o similar) después del etiquetado
cilíndrico, en el que se forma con anterioridad una etiqueta en la
que la dirección del perímetro es la dirección principal de
retracción, el índice de termorretracción en la dirección
longitudinal en agua caliente a 90ºC es preferentemente del 40% o
más y del 80% o menos. En el caso en el que, como se mencionó
anteriormente, se forma con anterioridad una etiqueta cilíndrica en
la que la dirección del perímetro es la dirección principal de
retracción y luego se ajusta a una botella, el grado de retracción
es pequeño cuando el índice de termorretracción en la dirección
longitudinal en agua caliente a 90ºC está por debajo del 40%. Debido
a esto, el caso no es preferente dado que se generan arrugas y
combaduras en la etiqueta después de la termorretracción. Por el
motivo opuesto, cuando el índice de termorretracción en la dirección
longitudinal en agua caliente a 90ºC supera el 80%, es probable que
se genere una distorsión en la retracción durante la
termorretracción cuando la película se utiliza como una etiqueta, o
se puede generar la llamada "elevación" y, por lo tanto, el
caso no es preferente. Además, en el caso en el que se forma con
anterioridad una etiqueta cilíndrica en la que la dirección del
perímetro es la dirección principal de retracción y luego se ajusta
a una botella, el límite inferior del índice de termorretracción en
la dirección longitudinal en agua caliente a 90ºC es preferentemente
del 45% o más, más preferentemente del 50% o más, particularmente
preferente del 55% o más. Adicionalmente, el límite superior del
índice de termorretracción en la dirección longitudinal en agua
caliente a 90ºC es preferentemente del 75% o menos, más
preferentemente del 70% o menos, particularmente preferente del 65%
o menos. A partir de aquí, se pueden llamar aplicaciones de gran
retracción a las aplicaciones tales como el ajuste a un cuerpo
cilíndrico, para lo que resulta adecuada una película en la que el
índice
de termorretracción en la dirección longitudinal en agua caliente a 90ºC es del 40% o más y del 80% o menos.
de termorretracción en la dirección longitudinal en agua caliente a 90ºC es del 40% o más y del 80% o menos.
Cuando la película de la presente invención se
enrolla directamente en torno a una botella desde el rollo de
película y se adhiere mediante un sistema de enrollado automático,
el índice de termorretracción en la dirección longitudinal en agua
caliente a 90ºC es preferentemente del 15% o más y de menos del 40%.
Cuando el índice de termorretracción en la dirección longitudinal en
agua caliente a 90ºC está por debajo del 15%, el grado de retracción
es pequeño. Como consecuencia de esto, el caso no es preferente
porque se generan arrugas y combaduras durante la termorretracción
después de que la película se enrolle como una etiqueta mediante un
sistema de envoltura de tronco. Por el motivo opuesto, cuando el
índice de termorretracción en la dirección longitudinal en agua
caliente a 90ºC es del 40% o más, es posible que se genere una
distorsión de retracción durante la termorretracción después de que
la película se enrolle como una etiqueta mediante un sistema de
envoltura de tronco o se puede generar la llamada "elevación"
y, por lo tanto, el caso no es preferente. Además, el límite
inferior del índice de termorretracción en la dirección longitudinal
en agua caliente a 90ºC es preferentemente del 17% o más, más
preferentemente del 19% o más, particularmente preferente del 21% o
más. Adicionalmente, el límite superior del índice de
termorretracción en la dirección longitudinal en agua caliente a
90ºC es preferentemente del 38% o menos, más preferentemente del 36%
o menos, particularmente preferente del 34% o menos. En adelante, la
aplicación tal y como se menciona anteriormente se puede llamar una
aplicación de enrollado automático.
Es más, en la película de poliéster
termorretráctil de la presente invención, cuando se trata durante 10
s a 90ºC en agua caliente en un estado sin cargar, el índice de
termorretracción de la película en la dirección transversal en agua
caliente calculada por la ecuación 1 anterior necesita ser del 0% o
más y del 17% o menos.
Cuando el índice de termorretracción en la
dirección transversal en agua caliente a 90ºC está por debajo del
0%, el caso no es preferente dado que no se puede obtener una
retracción de buen aspecto cuando se utiliza la película como una
etiqueta de una botella. Por el motivo opuesto, cuando el índice de
termorretracción en agua caliente a 90ºC supera el 17%, es posible
que se genere una distorsión en la retracción durante la
termorretracción cuando se utiliza la película como una etiqueta y,
por lo tanto, el caso no es preferente. El límite superior del
índice de termorretracción en la dirección transversal en agua
caliente a 90ºC es preferentemente del 15% o menos, más
preferentemente del 14% o menos, aún más preferentemente del 13% o
menos, particularmente preferente del 12% o menos, lo más
preferentemente del 11% o menos. El límite inferior del índice de
termorretracción en la dirección transversal en agua caliente a 90ºC
se piensa que es de aproximadamente el 0%, considerando las
propiedades esenciales de la resina de poliéster que es un material
de partida.
Cuando la película de poliéster termorretráctil
de la presente invención se retrae un 10% en agua caliente a 80ºC en
la dirección longitudinal y entonces la resistencia al desgarre en
ángulo recto en la dirección transversal por unidad de grosor se
evalúa mediante el método siguiente, su resistencia al desgarre en
ángulo recto en la dirección transversal es preferentemente de 100
N/mm o más y de 300 N/mm o menos.
\vskip1.000000\baselineskip
Después de que la película se retraiga en la
dirección longitudinal un 10% en agua caliente ajustada a 80ºC, se
toman muestras de la película como pieza problema de un tamaño
determinado según JIS-K-7128.
Después se sujetan ambos extremos de la pieza problema con un
dinamómetro de tracción universal y entonces la resistencia a la
fractura por tracción en la dirección transversal de la película se
miden a una velocidad de tracción de 200 mm/min. Además, la
resistencia al desgarre en ángulo recto por unidad de grosor se
calcula con la ecuación 2 que viene a continuación.
Ecuación
2Resistencia al desgarre en ángulo recto = resistencia
a la fractura por tracción +
grosor
Cuando la resistencia al desgarre en ángulo
recto después de que la película se retraiga en la dirección
longitudinal un 10% en agua caliente a 80ºC es de menos de 100 N/mm,
se trata de una situación en la que la película se rasga fácilmente
por cualquier impacto, tal como una caída durante el transporte,
ocasionada posiblemente cuando se utiliza la película para
etiquetado, por lo que el caso no es preferente. Por el motivo
opuesto, cuando la resistencia al desgarre en ángulo recto supera
los 300 N/mm, el caso no es preferente debido a que la capacidad de
corte (facilidad de rasgado) en una etapa inicial, cuando la
etiqueta se retuerce, se vuelve defectuosa. El límite inferior de la
resistencia al desgarre en ángulo recto es preferentemente de 125
N/mm o más, más preferentemente de 150 N/mm o más, particularmente
preferente de 175 N/mm o más. El límite superior de la resistencia
al desgarre en ángulo recto es preferentemente de 275 N/mm o menos,
más preferentemente de 250 N/mm o menos, particularmente preferente
de 225 N/mm o menos.
Cuando la película de poliéster termorretráctil
de la presente invención se retrae en la dirección longitudinal un
10% en agua caliente a 80ºC y entonces se evalúan las cargas de
desgarre de Elmendorf en la dirección longitudinal y en la dirección
transversal por el método que sigue, el índice de Elmendorf, que es
la proporción de estas cargas de desgarre de Elmendorf, es
preferentemente de 0,15 o más y de 1,5 o menos.
\vskip1.000000\baselineskip
La película se fija a un marco rectangular que
tiene una longitud determinada en un estado relajado (sin tensión)
preliminar (es decir, ambos extremos de la película están sostenidos
por el marco). A continuación, la película se retrae un 10% en la
dirección longitudinal al introducir la película en agua caliente a
80ºC durante unos 5 segundos hasta que la película relajada se pone
en un estado de tensión en el marco (hasta que se pierde la
combadura). Después, las cargas de desgarre de Elmendorf en la
dirección longitudinal y la dirección transversal de la película se
miden según JIS-K-7128 y luego se
calcula el índice de Elmendorf con la ecuación 3 siguiente.
Ecuación
3Índice de Elmendorf = carga de desgarre de Elmendorf
en la dirección longitudinal{}\hskip2cm + carga de desgarre
de Elmendorf en la dirección
transversal{}\hskip2cm
Cuando el índice de Elmendorf está por debajo de
0,15, el caso no es preferente porque la película no es fácil de
rasgar a lo largo de la línea perforada cuando se utiliza como una
etiqueta. Por el motivo opuesto, cuando el índice de Elmendorf
supera 1,5, la etiqueta es fácil de rasgar en una posición rota por
la línea perforada, por lo que el caso no es preferente. El límite
inferior del índice de Elmendorf es preferentemente de 0,20 o más,
más preferentemente de 0,25 o más, particularmente preferente de 0,3
o más. El límite superior del índice de Elmendorf es preferentemente
de 1,4 o menos, más preferentemente de 1,3 o menos, particularmente
preferente de 1,2 o menos.
En la película de poliéster termorretráctil de
la presente invención, el índice de retracción natural después del
envejecimiento durante 700 horas a 40ºC y una HR del 65% tiene que
ser del 0,05% o más y del 1,5% o menos. El índice de retracción
natural se puede calcular mediante la ecuación 4 que sigue.
Ecuación
4Índice de retracción natural = {(longitud antes del
envejecimiento - longitud después {}\hskip2cm del
envejecimiento)/longitud antes del envejecimiento} x 100
(%){}\hskip2cm
Cuando el índice de retracción natural supera el
1,5%, en el que se mantiene un producto enrollado en una forma de
rodillo, se genera una tensión después del enrollamiento y, por lo
tanto, la película puede arrugarse, por lo que el caso no es
preferente. Además, cuanto más pequeño es el índice de retracción
natural, más preferente es. Sin embargo, se cree que el límite
inferior es de un 0,05% en términos de precisión de la medición. El
índice de retracción natural es preferentemente del 1,3% o menos,
más preferentemente del 1,1% o menos, particularmente preferente del
1,0% o menos.
En una película de poliéster termorretráctil de
la presente invención, el índice de refracción en la dirección
longitudinal tiene que ser de 1,570 o más y de 1,620 o menos. Cuando
el índice de refracción en la dirección longitudinal supera 1,620,
el caso no es preferente porque la propiedad de adhesión del
disolvente es peor cuando se realiza una etiqueta a partir de la
película. Por el motivo opuesto, cuando el índice de refracción está
por debajo de 1,570, el caso no es preferente porque la capacidad de
corte se deteriora cuando se realiza una etiqueta a partir de la
película. El límite superior del índice de refracción en la
dirección longitudinal es preferentemente menor de 1,600,
preferentemente de 1,595 o menos, más preferentemente de 1,593 o
menos, particularmente preferente de 1,590. Por otra parte, el
límite inferior del índice de refracción en la dirección
longitudinal es preferentemente de 1,575 o más. Adicionalmente, en
las aplicaciones con una retracción elevada, el límite inferior del
índice de refracción en la dirección longitudinal es preferentemente
1,580 o más, más preferentemente 1,583 o más, particularmente
preferente 1,585 o más. Además, cuando la película de la presente
invención se enrolla directamente alrededor de una botella desde el
rollo de película y se adhiere mediante un sistema de enrollado
automático, el índice de refracción en la dirección longitudinal es
preferentemente de 1,570 o más y de 1,590 o menos. En las
aplicaciones de enrollado automático, el límite superior del índice
de refracción
en la dirección longitudinal es preferentemente de 1,587 o menos, particularmente preferente de 1,585 o menos.
en la dirección longitudinal es preferentemente de 1,587 o menos, particularmente preferente de 1,585 o menos.
En la película de poliéster termorretráctil de
la presente invención, el índice de refracción en la dirección
transversal tiene que ser de 1,570 o más y de 1,620 o menos. Cuando
el índice de refracción en la dirección transversal supera 1,620, el
caso no es preferente porque empeora la propiedad de adhesión del
disolvente cuando se fabrica una etiqueta a partir de la película.
Por el motivo opuesto, cuando el índice de refracción está por
debajo de 1,570, el caso no es preferente porque la capacidad de
corte se deteriora cuando se realiza una etiqueta a partir de la
película. El límite superior del índice de refracción en la
dirección transversal es preferentemente de 1,610 o menos, más
preferentemente de 1,600 o menos, aún más preferentemente de 1,595 o
menos. El límite inferior del índice de refracción en la dirección
transversal es preferentemente de 1,575 o más, más preferentemente
de 1,580 o más. En aplicaciones de elevada retracción, el límite
superior del índice de refracción en la dirección transversal es
preferentemente de 1,590 o menos, más preferentemente de 1,588 o
menos, particularmente preferente de 1,586 o menos. Cuando la
película de la presente invención se enrolla directamente alrededor
de una botella desde el rollo de película y se adhiere mediante el
sistema de enrollado automático, el límite superior del índice de
refracción en la dirección transversal es preferentemente de 1,610 o
menos y más preferentemente de 1,605 o menos.
Mientras tanto, en la presente invención, el
valor máximo de la tensión de termorretracción en la dirección
longitudinal de la película es preferentemente de 2,5 (MPa) o más y
20 (MPa) o menos. Cuando el valor máximo de la tensión de
termorretracción en la dirección longitudinal de la película está
por debajo de 2,5 (MPa), si la película está adherida como una
etiqueta sobre un contenedor, tal como una botella de PET, y se
termorretrae, la etiqueta y la tapa rotan a la vez cuando se abre la
tapa de la botella de PET, lo que conduce a una situación en la que
puede ocasionarse el deterioro de la capacidad de apertura de la
tapa, por lo que el caso no es preferente. Cuando el valor máximo de
la tensión de termorretracción en la dirección longitudinal de la
película es demasiado bajo, se produce el acortamiento de la
retracción durante la termorretracción, por lo que no se consigue un
buen aspecto. El límite inferior del valor máximo de la tensión de
termorretracción en la dirección longitudinal de la película es más
preferentemente de 3,0 (MPa) o más, particularmente preferente 3,5
(MPa) o más. Por el motivo opuesto, cuando el valor máximo de la
tensión de termorretracción supera los 20 (MPa), la velocidad de
retracción se elevada y la película puede arrugarse. El límite
superior del valor máximo de la tensión de termorretracción en la
dirección longitudinal de la película es más preferentemente de 19
(MPa) o menos, particularmente preferente de 18 (MPa) o menos.
Para un buen mantenimiento de la capacidad de
apertura de la tapa para las aplicaciones de retracción elevada, el
límite inferior del valor máximo de la tensión de termorretracción
en la dirección longitudinal de la película es más preferentemente
de 6 (MPa) o más, aún más preferentemente de 7 (MPa) o más,
particularmente preferente de 8 (MPa) o más.
En las aplicaciones de enrollado automático
puede producirse distorsión de la retracción durante la
termorretracción después del enrollamiento de tronco, y por lo tanto
el límite superior del valor máximo de la tensión de
termorretracción en la dirección longitudinal de la película es
preferentemente de 7 MPa o menos. El límite superior es más
preferentemente de 6,5 MPa o menos, aún más preferentemente es de
6,0 MPa o menos, particularmente preferente de 5,5 MPa o menos.
En la película de poliéster termorretráctil de
la presente invención, la fuerza adherente del disolvente es
preferentemente de 4 (N/15 mm) o más. Cuando la fuerza adherente del
disolvente es de menos de 4 (N/15 mm), la etiqueta podría despegarse
de la porción de adhesión del disolvente después de las
termorreacciones de la etiqueta, por lo que el caso no es
preferente. La fuerza adherente del disolvente es más
preferentemente de 4,5 (N/15 mm) o más, particularmente preferente
de 5 (N/15 mm) o más. En particular, para las aplicaciones de
retracción elevada, se satisfacen preferentemente las propiedades
anteriores.
Además, en la película de poliéster
termorretráctil de la presente invención, la irregularidad del
grosor en la dirección longitudinal es preferentemente del 10% o
menos. Cuando el valor de la irregularidad del grosor en la
dirección longitudinal supera el 10%, se puede generar irregularidad
de impresión al imprimir durante la formación de la etiqueta, o es
propensa a generar irregularidades por retracción después de la
termorretracción, por lo que el caso no es preferente. La
irregularidad del grosor en la dirección longitudinal es más
preferentemente del 8% o menos, más preferentemente del 6% o
menos.
El índice de termorretracción, el valor máximo
de la tensión de termorretracción, la fuerza adherente del
disolvente y la irregularidad del grosor en la dirección
longitudinal de la película se pueden alcanzar con el uso de la
composición de película preferente tal y como se describió
anteriormente junto con un método de fabricación preferente como se
describe más adelante.
Además, es preferente que no se detecte ningún
pico de la curva endotérmica durante la medición del punto de fusión
por calorimetría diferencial de barrido (DSC) para la película de
poliéster termorretráctil de la presente invención. El pico de la
curva endotérmica durante la medición del punto de fusión tiende a
desaparecer al fabricar un poliéster que constituye la película
amorfa. La amorfización elevada hasta el punto de que no se muestre
ningún pico de la curva endotérmica durante la medición del punto de
fusión mejora la fuerza adherente del disolvente así como el índice
de termorretracción y el valor máximo de la tensión de
termorretracción, y los hace fáciles de controlar dentro de los
intervalos preferentes descritos más arriba.
El grosor de la película de poliéster
termorretráctil de la presente invención no está particularmente
limitado y es preferentemente de 10 a 200 \mum, más
preferentemente de 20 a 100 \mum, como una película
termorretráctil para etiquetas.
La película de poliéster termorretráctil de la
presente invención se puede obtener al extrudir por fusión un
material de partida de poliéster descrito anteriormente mediante una
extrusora para formar una película sin conformar por estiramiento y
entonces encoger biaxialmente y termotratar la película sin
conformar por estiramiento mediante los métodos que siguen.
Cuando la resina del material bruto se extrude
por fusión, un material de partida de poliéster se seca
preferentemente mediante un secador tal como una campana de secado o
un secador de palas o un secador de vacío. El material de partida de
poliéster se seca de este modo y luego se funde a una temperatura
entre 200 a 300ºC y se extrude en forma de película con el uso de
una extrusora. Durante tal extrusión, se puede adoptar un método
arbitrario existente tal como un método de troquelado en T o un
método tubular.
A continuación se puede obtener una película sin
conformar por estiramiento al templar la resina fundida de tipo
laminar después de la extrusión. Como el método de templado de una
resina fundida se puede adoptar adecuadamente un método para moldear
una resina fundida en un tambor giratorio a partir de una cabeza y
templar y solidificar la resina para obtener una lámina de resina
esencialmente sin orientar.
Además, la película sin conformar por
estiramiento resultante se estira en la dirección transversal en
determinadas condiciones, como se describe más adelante. Después, la
película se termotrató una vez y entonces conformó por estiramiento
en la dirección longitudinal en las condiciones dadas. La película
de poliéster termorretráctil de la presente invención se puede
obtener al templar la película después del estiramiento
longitudinal. Más adelante se describirán los métodos preferentes de
conformación por estiramiento biaxial y termotratamiento para
obtener la película de poliéster termorretráctil de la presente
invención detalladamente teniendo en cuenta la diferencia entre los
métodos de la presente invención y los métodos de conformación por
estiramiento biaxial convencional y de termotratamiento para una
película de poliéster termorretráctil.
\vskip1.000000\baselineskip
Se fabrica una película de poliéster
termorretráctil estirando una película sin conformar por
estiramiento en una dirección en la que la película debe retraerse.
Hasta ahora había una gran demanda de películas de poliéster
termorretráctil que se retraigan en la dirección longitudinal. No
obstante, no se puede fabricar una película ancha sólo estirando una
película sin conformar por estiramiento en la dirección
longitudinal. Por consiguiente, la productividad es mala y no se
puede fabricar una película con una buena uniformidad en el grosor.
Tal y como se describió anteriormente, la publicación de patente
japonesa sin examinar n.º H08-244114 describe un
método de estiramiento de una película sin conformar por
estiramiento en las direcciones longitudinal, transversal y
longitudinal en condiciones dadas para mejorar las propiedades
mecánicas en la dirección longitudinal. Sin embargo, según la
repetición realizada por los presentes inventores en una planta
piloto, la película resultante producida por el método tenía un alto
índice de retracción natural, generó arrugas en la dirección
longitudinal en el rollo de película producido y también tenía una
mala capacidad de apertura de línea perforada. Además, se ha puesto
de manifiesto que no se puede obtener una película con una elevada
capacidad de retracción en la dirección longitudinal cuando esta es
la dirección principal de retracción. Adicionalmente, también se ha
puesto de manifiesto que, cuando el índice de estiramiento en la
dirección longitudinal (el índice de estiramiento en la dirección
longitudinal en la primera etapa o el índice de estiramiento en la
dirección longitudinal en la segunda etapa) aumenta para la mejora
de la capacidad de retracción en la dirección longitudinal, es
difícil de llevar a cabo una fabricación estable continua debido a
la rotura frecuente de la película durante el estiramiento
longitudinal final.
Los presentes inventores han considerado que,
para aumentar finalmente el grado de retracción en la dirección
longitudinal, es más ventajoso un método que simplemente estire una
película en la dirección transversal y, a continuación, estire la
película en la dirección longitudinal que un método desventajoso de
estiramiento biaxial de una película en la dirección longitudinal y
la dirección transversal y a continuación se conforme por
estiramiento la película en la dirección longitudinal como en la
publicación de patente japonesa sin examinar n.0
H08-244114. Además, los inventores han estudiado
diligentemente que, en el método de estiramiento de una película en
la dirección transversal y después estiramiento de la película en la
dirección longitudinal (en adelante se le denominará simplemente el
método de estiramiento longitudinal-transversal),
cómo el índice de retracción en agua caliente en la dirección
longitudinal, el índice de retracción natural y la capacidad de
apertura de línea perforada de la película cambian según las
condiciones de cada procedimiento de estiramiento. Como resultado,
los inventores han encontrado que, durante la fabricación de una
película mediante el método de estiramiento
longitudinal-transversal, se puede aumentar el grado
de retracción en la dirección longitudinal y se puede fabricar
continua y establemente la película aplicando las técnicas que
siguen. Además, los inventores han puesto de manifiesto que, además
de los resultados anteriores, los efectos secundarios sorprendentes
que se producen son que el índice de retracción natural de una
película hace pequeño y que el rollo de película después de la
producción casi no se arruga, y también que la capacidad de apertura
de línea perforada de la película llega a ser notablemente buena
cuando se aplican las técnicas que siguen. Además, los presentes
inventores han llegado a idear la presente invención sobre la base
de estos hallazgos.
1) Control de la tensión de retracción después
del estiramiento en la dirección transversal.
2) Interrupción del calentamiento entre el
estiramiento en la dirección transversal y el termotratamiento
intermedio.
3) Recorte del extremo de la película antes del
estiramiento en la dirección longitudinal.
4) Control de la velocidad de enfriamiento de la
película después del estiramiento longitudinal. A continuación se
describirán por orden cada una de estas técnicas.
\vskip1.000000\baselineskip
La fabricación de una película según el método
de estiramiento longitudinal-transversal de la
presente invención requiere estirar una película sin conformar por
estiramiento en la dirección transversal y, a continuación,
termotratar la película a una temperatura de 100ºC o más y menos de
170ºC durante un periodo de 1,0 s o más y de 10,0 s o menos (en
adelante se denominará el termotratamiento intermedio). La ejecución
de tal termotratamiento intermedio permite obtener una película que
tiene una buena capacidad de corte de línea perforada y no genera
una retracción irregular cuando la película se transforme en una
etiqueta. No está claro el motivo por el que se pueda obtener una
película que tenga una buena capacidad de apertura de línea
perforada y no genere irregularidades al retraerse cuando se realiza
un termotratamiento intermedio específico después de un estiramiento
transversal de tal forma. No obstante, parece que se debe a que la
tensión de retracción en la dirección transversal se puede hacer
disminuir mientras la orientación molecular en la dirección
transversal se consigue mantener hasta cierto nivel al aplicar el
termotratamiento intermedio específico. El límite inferior de la
temperatura de termotratamiento es preferentemente de 110ºC o más,
más preferentemente de 115ºC o más. Adicionalmente, el límite
superior de la temperatura de termotratamiento es preferentemente de
165ºC o menos, más preferentemente de 160ºC o menos. Por otra parte,
hay que controlar el tiempo de termotratamiento dentro del intervalo
de 1,0 s o más y de 10,0 s o menos, según la composición del
material bruto.
El estiramiento en la dirección transversal de
una película sin conformar por estiramiento necesita realizarse
mientras que ambos extremos en la dirección transversal están
sujetos mediante un clip en un bastidor de tal forma que la
temperatura sea de Tg + 5ºC o más y de Tg + 40ºC o menos, y que el
índice sea de 2,5 veces o más y de 6,0 veces o menos. Cuando la
temperatura de estiramiento cae por debajo de Tg + 5ºC, se puede
producir la rotura al estirar, por lo que el caso no es preferente.
Por el motivo opuesto, cuando la temperatura supera la Tg + 40ºC, el
grosor en la dirección transversal es más irregular, por lo que el
caso no es preferente. El límite inferior de la temperatura de
estiramiento transversal es preferentemente de Tg + 10ºC o más, más
preferentemente de Tg + 15ºC o más. Adicionalmente, el límite
superior de la temperatura de estiramiento transversal es
preferentemente de Tg + 35ºC o menos, más preferentemente de Tg +
30ºC o menos. Cuando el índice de estiramiento en la dirección
transversal cae por debajo de 2,5 veces, no sólo es mala la
productividad sino que también empeora la irregularidad del grosor
en la dirección transversal, por lo que el caso no es preferente.
Por el motivo opuesto, cuando el índice de estiramiento supera las
6,0 veces, puede producirse la rotura durante el estiramiento y
también se necesita un dispositivo a gran escala y de gran energía
para la relajación y, por consiguiente, empeora la productividad,
por lo que el caso no es preferente. Además, el límite inferior del
índice de estiramiento transversal es preferentemente de 3,0 veces o
más, más preferentemente de 3,5 veces o más. Adicionalmente, el
límite superior del índice de estiramiento transversal es de 5,5
veces o menos, más preferentemente de 5,0 veces o menos.
\vskip1.000000\baselineskip
En la fabricación de una película mediante el
método de estiramiento longitudinal-transversal de
la presente invención, tal y como se describió anteriormente, hay
que realizar un termotratamiento intermedio después del estiramiento
transversal. Entre este estiramiento transversal y el
termotratamiento intermedio, hay que pasar la película por una zona
intermedia de modo que no ejecute una operación de calentamiento
activo durante un periodo de tiempo de 0,5 s o más y de 3,0 s o
menos. En otras palabras, cuando se tiene en cuenta el coste de la
producción, el estiramiento transversal y el termotratamiento
intermedio se llevan a cabo preferentemente en uno y el mismo
bastidor. Al fabricar la película de la presente invención, se
dispone preferentemente de una zona intermedia entre la zona de
estiramiento transversal y la zona del termotratamiento dentro del
bastidor. Adicionalmente, en la zona intermedia, cuando se cuelga
hacia abajo una tira de papel sin pasar una película, se interrumpe
preferentemente el aire caliente desde la zona de estiramiento y
desde la zona de termotratamiento de manera que la tira de papel
cuelga hacia abajo casi completamente en la dirección longitudinal.
En la fabricación de la película de la presente invención, se
introduce preferentemente la película después del estiramiento
transversal en tal zona intermedia y se pasa a través de la zona
intermedia durante un tiempo predeterminado. Cuando el tiempo que
tiene que durar el pase de la película a través de la zona
intermedia cae por debajo de los 0,5 s, el aire caliente de la zona
de estiramiento transversal fluye hacia una zona de termofijado
mediante el flujo acompañante de la película que pasa, lo que hace
difícil controlar la temperatura del termotratamiento intermedio en
la zona de termofijado, por lo que este caso no es preferente. Por
el motivo opuesto, basta con un periodo de como mucho 3,0 s para
pasar la película a través de la zona intermedia. Establecer un
tiempo mayor que este es un gasto de equipo, por lo que el caso no
es preferente. El límite inferior del tiempo de pase de la película
a través de la zona intermedia es preferentemente de 0,7 s o más,
más preferentemente de 0,9 s o más. El límite superior del tiempo de
pase de la película a través de la zona intermedia es
preferentemente de 2,5 s o menos, más preferentemente de 2,0 s o
menos.
\vskip1.000000\baselineskip
En la fabricación de una película mediante el
método de estiramiento longitudinal-transversal de
la presente invención, antes de que la película se haya sometido al
termotratamiento intermedio, se estira en la dirección longitudinal,
recortándose preferentemente una porción gruesa que no se sometió
suficientemente al estiramiento transversal en el área del borde de
la película (principalmente, un clip sujeta la porción durante el
estiramiento transversal). Más específicamente, en una porción de un
grosor de unas 1,1 a 1,3 veces el grosor en la porción central,
situada en las áreas de los bordes derecho e izquierdo de una
película, se corta una porción gruesa del área del borde de la
película mediante una herramienta tal como un cúter. Sólo la porción
restante se estira preferentemente en la dirección longitudinal al
mismo tiempo que se retira una porción gruesa. Además, cuando se
corta el extremo de la película tal y como se describió
anteriormente, se enfría preferentemente de antemano una película
antes de someterla al recorte de tal forma que la temperatura de la
superficie sea de 50ºC o menos. El enfriamiento de la película de
tal forma hace posible recortar el borde del corte sin alterarla.
Además, aunque se puede recortar el extremo de la película
utilizando un cúter normal o similar, la utilización de una cuchilla
redonda que tenga un borde cortante circular permite cortar el
extremo de la película limpia y continuamente durante un largo
periodo de tiempo sin embotar parcialmente el borde cortante. Esto
no introduce ninguna rotura durante el estiramiento en la dirección
longitudinal y, por lo tanto, es preferente.
El recorte del extremo de la película antes del
estiramiento en la dirección longitudinal de tal modo hace posible
el estiramiento uniforme de una película termosecada en la dirección
longitudinal. Ahora, por primera vez, se hace posible una producción
estable continua de una película sin rotura. Adicionalmente, se hace
posible obtener una película con un alto grado de retracción en la
dirección longitudinal (dirección principal de retracción). Es más,
es posible el estiramiento uniforme de una película en la dirección
longitudinal, por lo que se puede obtener una película con pequeñas
irregularidades del grosor en la dirección longitudinal. Además, el
recorte del extremo de la película permite evitar la curvatura
durante el estiramiento en la dirección longitudinal, por lo que se
obtiene una película que muestra una pequeña diferencia física entre
extremo derecho y el izquierdo. El estiramiento en la dirección
longitudinal hay que realizarlo de tal forma que la temperatura sea
de Tg + 5ºC o más y de Tg + 80ºC o menos, y que el índice sea de 2,0
veces o más y de 7,0 veces o menos por un método que haga uso de una
máquina de conformación por estiramiento longitudinal en la que se
disponen encadenadamente numerosos grupos de rodillos (un método en
el que se realiza el estiramiento utilizando la diferencia de
velocidad de los rodillos), o similar.
\vskip1.000000\baselineskip
En la fabricación de la película mediante el
método de estiramiento longitudinal-transversal de
la presente invención, se prefiere que, tal y como se describió
anteriormente, se someta la película al termotratamiento intermedio
después del estiramiento transversal y, a continuación, se estire en
la dirección longitudinal y, posteriormente, se enfríe a una
velocidad de enfriamiento de 30ºC/s o más y de 75ºC/s o menos hasta
que la temperatura de la superficie llegue a ser de 45ºC o más y de
75ºC o menos. Se puede reducir el índice de retracción natural sólo
por enfriamiento de la película a una velocidad adecuada. Un
enfriamiento de tal forma que la velocidad de enfriamiento caiga por
debajo de 30ºC/s o que la temperatura de la superficie después del
enfriamiento exceda los 75ºC no es preferente porque no se obtiene
un índice de retracción natural bajo. Por el motivo opuesto, un
enfriamiento rápido de tal forma que la velocidad de enfriamiento
supere los 70ºC/s aumenta el grado de retracción de la película en
la dirección transversal (llamada "hasta el cuello") y podría
arañar la superficie de la película, por lo que el caso no es
preferente.
Se considera que no sólo específicamente una de
las técnicas 1) a 4) descritas anteriormente contribuye eficazmente
en la capacidad de termorretracción en la dirección longitudinal, en
la capacidad de apertura de línea perforada, en que el índice de
retracción natural sea bajo y en la capacidad de formación pelicular
estable de la película, sino también en el uso de la combinación de
las técnicas 1) a 4) puede mostrar muy eficazmente la capacidad de
termorretracción en la dirección longitudinal, la capacidad de
apertura de línea perforada, el índice de retracción natural bajo y
la capacidad de formación pelicular estable de la película.
\vskip1.000000\baselineskip
En adelante, la presente invención se describirá
con más detalle por medio de ejemplos; no obstante, la invención no
se limita de ninguna manera a los aspectos de tales ejemplos y se
puede modificar adecuadamente dentro del alcance de la invención.
Las propiedades y las composiciones de los materiales de partida
utilizados en los ejemplos y los ejemplos comparativos, y las
condiciones de fabricación de las películas (condiciones de
estiramiento y de termotratamiento y similares) en los ejemplos y en
los ejemplos comparativos son cada uno como se muestran en las
tablas 1 y 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Los métodos de evaluación de las películas son
como sigue.
\global\parskip0.950000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo la Tg de la curva endotérmica
resultante por calentamiento de 5 mg de una película sin conformar
por estiramiento desde -40ºC a 120ºC a una velocidad de aumento de
la temperatura de 10ºC/min mediante un calorímetro diferencial de
barrido fabricado por Seiko Instruments Inc. (Modelo: DSC 220). Se
trazó una línea tangente en frente y detrás del punto de inflexión
de la curva endotérmica, y se tomó la intersección como Tg (punto de
transición vítrea).
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo la Tm a partir de la temperatura
máxima de una curva endotérmica cuando se recogieron 5 mg de una
película sin conformar por estiramiento y se calentaron desde la
temperatura ambiente a una velocidad de aumento de la temperatura de
10ºC/min mediante un calorímetro diferencial de barrido fabricado
por Seiko Instruments Inc. (Modelo: DSC 220).
\vskip1.000000\baselineskip
A partir de una película se cortó un cuadrado de
10 cm x 10 cm y se trató en agua caliente a una temperatura
predeterminada de \pm 0,5ºC durante 10 s en un estado sin cargar y
termorretraída. A partir de entonces se midieron las dimensiones de
la película en las direcciones longitudinal y transversal y, a
continuación, se calculó cada índice de retracción según la ecuación
1 anterior. Se tomó la dirección mayor en el índice de
termorretracción como la dirección principal de retracción.
\vskip1.000000\baselineskip
Se cortó la película estirada en un tamaño de
200 mm x 15 mm (la dirección principal de retracción x la dirección
ortogonal a la dirección principal de retracción). A continuación,
un dinamómetro de tracción universal STM-50
fabricado por Baldwin se ajustó a una temperatura de 90ºC y se
colocó la película cortada en éste, y entonces se determinó el valor
de tensión cuando se mantuvo la película durante 10 s.
\vskip1.000000\baselineskip
Cada película de muestra se mantuvo a 23ºC y a
una HR del 65% durante 2 horas o más y se midió mediante el
refractómetro Abbe modelo 4T fabricado por ATAGO Co., Ltd.
\vskip1.000000\baselineskip
Se cortó la película resultante a un tamaño de
200 mm x 30 mm (la dirección principal de retracción x la dirección
ortogonal). Se dejó esta película en una atmósfera de 40ºC con una
HR del 65% durante 700 horas (envejecimiento) y luego se determinó
el grado de retracción en la dirección principal de retracción de la
película (la dirección longitudinal en los ejemplos 1 a 9 y los
ejemplos comparativos 1 a 3 y 5, y la dirección transversal en el
ejemplo comparativo 4). A partir de esta cantidad, se calculó el
índice de retracción natural mediante la ecuación 4.
\vskip1.000000\baselineskip
Se adhirió la película resultante a un marco
rectangular que se había aflojado con anterioridad (ambos extremos
de la película estaban sujetos por el marco). Luego, se encogió la
película un 10% en la dirección principal de retracción (en adelante
se denominará retracción preliminar) al introducir la película en
agua caliente a 80ºC durante unos 5 segundos hasta que la película
floja se puso tensa en el marco (hasta que se perdió la curvatura).
A continuación, según JIS-K-7128,
se cortó la película a un tamaño de 75 mm x 63 mm (la dirección
principal de retracción x la dirección ortogonal) y se preparó la
pieza de prueba haciendo un corte longitudinal de 20 mm (profundidad
del corte) de tal forma que fuese ortogonal a un borde largo (borde
a lo largo de la dirección principal de retracción) desde el centro
del borde. Entonces se midió la carga de desgarre de Elmendorf en la
dirección ortogonal usando la pieza de prueba fabricada. Además, la
película se encogió previamente en la dirección principal de
retracción mediante un método similar al método anterior. Después se
reemplazó la dirección principal de retracción de la película por la
dirección ortogonal y se preparó una pieza de prueba, y entonces se
midió la carga de desgarre de Elmendorf en la dirección principal de
retracción. A continuación se calculó el índice de Elmendorf con la
ecuación 3 anterior a partir de las cargas de desgarre de Elmendorf
resultantes en la dirección principal de retracción y la dirección
ortogonal a la dirección principal de retracción.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Se retrajo una película un 10% en la dirección
principal de retracción en agua caliente ajustada a 80ºC. Después se
hizo una pieza de prueba tomando muestras de la película con la
forma mostrada en la figura 1 según
JIS-K-7128 (en la toma de muestras,
se tomó la dirección longitudinal de la pieza de prueba como la
dirección principal de retracción de la película). A continuación se
sujetaron ambos extremos de la pieza de prueba con un dinamómetro de
tracción universal (autógrafo fabricado por Shimadzu Corp.) y se
midió la resistencia a la fractura por tracción en la dirección
transversal de la película a una velocidad de tracción de 200
mm/min, y entonces se calculó la resistencia al desgarre en ángulo
recto por unidad grosor con la ecuación 2 anterior.
\vskip1.000000\baselineskip
Se tomó una muestra de la película con una forma
de rodillo largo de 30 m de longitud x 40 mm de anchura y luego se
midió a una velocidad de 5 (m/min) utilizando un calibrador de
grosor de contacto continuo. En la toma de muestras de la muestra de
la película con forma de rollo mencionada antes, se tomó la
dirección longitudinal de la muestra de la película como la
dirección principal de retracción de la película. En la medición, el
grosor máximo es Tmax., el grosor mínimo es Tmin., y el grosor medio
es Tave. Y la irregularidad del grosor longitudinal de la película
se calculó a partir de la ecuación 5 siguiente:
Ecuación
5Irregularidad del grosor = {(Tmax. - Tmin.)/Tave.} x
100
(%)
A las películas estiradas se les aplicó
1,3-dioxolano y se pegaron juntas dos piezas para el
sellado. Después se cortó la porción sellada en una pieza con una
anchura de 15 mm en una dirección ortogonal a la dirección principal
de retracción de la película (en adelante se denominará dirección
ortogonal). Se colocó la pieza en un dinamómetro de tracción
universal STM-50 fabricado por Baldwin y entonces se
realizó una prueba de desprendimiento a 180ºC a una velocidad de
tracción de 200 mm/min. Se tomó la resistencia a la tracción en tal
tiempo como la fuerza adherente del disolvente.
\vskip1.000000\baselineskip
Se aplicó con anterioridad una impresión
tricolor a un película termorretráctil con tintas verde oscura,
amarilla y blanca fabricadas por Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. A
continuación se preparó una etiqueta cilíndrica (etiqueta cilíndrica
en la que la dirección principal de retracción de la película
termorretráctil es la dirección del perímetro y la longitud del
perímetro exterior es 1,05 veces la longitud del perímetro exterior
de la botella a la que se va a adherir) fijando ambos extremos de la
película impresa con dioxolano. A continuación se cubrió una botella
de PET de 500 ml (diámetro del tronco: 62 mm, diámetro mínimo de la
parte del cuello: 25 mm) con la etiqueta cilíndrica, que se adhirió
a ésta mediante termorretracción durante un tiempo de tránsito de
2,5 s a una temperatura de la zona de 80ºC utilizando el túnel de
vapor fabricado por Fuji Astec Inc. (modelo:
SH-1500-L). Tras la adhesión, en la
parte del cuello, se ajustó una porción con un diámetro de 40 mm
para que fuera un extremo de la etiqueta. Se evaluaron visualmente
las propiedades de acabado después de la retracción, y los criterios
fueron como sigue.
Excelente: no hay ninguna arruga, ni elevación
ni acortamiento de la retracción, y tampoco se observan manchas
coloreadas.
Buena: no se descubre ninguna arruga ni
elevación ni acortamiento de la retracción, pero se observa alguna
mancha coloreada.
Aceptable: no hay elevación ni acortamiento de
la retracción, pero se observa irregularidad en la parte del
cuello.
Mala: aparecen arrugas, elevación y acortamiento
de la retracción.
\vskip1.000000\baselineskip
Se aplicó una impresión tricromática a una
película termorretráctil con tintas verde oscura, amarilla y blanca
fabricadas por Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Se cortó la película
termorretráctil después de la impresión en una pieza con un tamaño
de 230 mm de longitud x 100 mm de anchura de tal forma que la
dirección longitudinal sea en la dirección longitudinal. A
continuación la película se fijó a una botella de chapa de aluminio
de 265 ml (diámetro del tronco: 68 mm, diámetro mínimo de la parte
del cuello: 25 mm, se proporcionó la botella con un
"estrechamiento" de tal forma que el diámetro del centro del
tronco es 60 mm) con la aplicación puntiforme de un adhesivo
endurecible por radiación activa de energía UV producido por el
método descrito más adelante a las tres partes, superior, inferior y
central de la zona del borde en la superficie la cara lateral de
contacto de la botella de lata del lado contra el lado corto de la
película, mientras que la película se enrolló alrededor de la
botella de aluminio de tal forma que uno de los lados largos de la
película cortada estuviera a lo largo de la parte inferior de la
botella, manteniendo la botella de aluminio de pie. A continuación,
un adhesivo endurecible por radiación activa de energía similar se
aplicó a la zona del otro borde de la película que estaba enrollado
a ésta, de tal forma que la zona del otro borde se superpusiera, con
una anchura de 5 mm, sobre la zona del borde que se fijó previamente
a la botella, y la capa adhesiva aplicada a la zona del otro borde
quedaba intercalada entre ellas. Después, inmediatamente, se irradió
la porción adhesiva (porción en la que las zonas de los bordes de la
película se solaparon mutuamente) con la radiación ultravioleta de
una lámpara de mercurio enfriada por aire de 3 kW (120 W/cm) de tal
forma que la intensidad de la radiación ultravioleta fuera 100
mJ/cm^{2} para adherir ambos extremos de la película por
endurecimiento y por lo cual se produce una botella de lata con una
etiqueta termorretráctil. Posteriormente, la botella con la etiqueta
termorretráctil después de la adhesión de la etiqueta se envió
inmediatamente a un túnel de encogimiento por horno de vapor de una
longitud de 3 m mantenido a 92ºC y por el que se pasó durante 10 s
para encoger y pegar la etiqueta sobre el perímetro externo de la
botella de aluminio. Al adherir la película, una porción con un
diámetro de 40 mm en la parte del cuello se ajustó para convertirse
en un extremo de la etiqueta. A continuación se evaluaron
visualmente las propiedades de acabado después de la retracción
utilizando los 4 niveles siguientes.
Excelente: no hay ninguna arruga, ni elevación
ni acortamiento de la retracción y tampoco se observan manchas
coloreadas.
Buena: no se detecta ninguna arruga ni elevación
ni acortamiento de la retracción, pero se observa alguna mancha
coloreada.
Aceptable: no hay elevación ni acortamiento de
la retracción, pero se observa irregularidad en la parte del
cuello.
Mala: aparecen arrugas, elevación y acortamiento
de la retracción.
\vskip1.000000\baselineskip
En un recipiente de reacción equipado con un
termómetro, un agitador, una columna de destilación, un condensador
y un dispositivo reductor de la presión se colocaron 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 tetrabutoxi y se calentaron los materiales durante 120
minutos de 150 a 230ºC para una reacción de intercambio de ésteres.
A continuación se redujo la presión del sistema de reacción a 10
mmHg y entonces se llevó a cabo la reacción al mismo tiempo que se
aumentaba la temperatura a 250ºC durante 30 minutos. Se obtuvo un
copolímero de poliéster y poliol. La masa molecular del poliéster
poliol era de 1600. Luego se colocaron 100 partes del copolímero de
poliéster y poliol y 120 partes de acrilato de fenoxietilo en un
recipiente de reacción equipado con un termómetro, un agitador y un
condensador con reflujo. Después de la disolución, se colocaron 15
partes del diisocianato de isoforono y 0,05 partes de dilaurato de
dibutilo y estaño en éste y se hicieron reaccionar de 70 a 80ºC
durante 2 horas. Después se añadieron 5 partes de acrilato de
2-hidroxietilo a éste y se hicieron reaccionar de 70
a 80ºC. Se obtuvo una disolución de acrilato de fenoxietilo de una
resina de acrilato de uretano. Inmediatamente antes de usar 100
partes de esta solución, se le añadieron 3 partes en masa de
2-hidroxi-2-metil-1-fenil-propan-1-ona
(Darocure (marca registrada) 1173: fabricado por Ciba Specialty
Chemicals Co., Ltd) como un iniciador de fotopolimerización. Se
obtuvo un adhesivo endurecible por radiación activa de energía UV.
La masa molecular del acrilato de uretano era 2000. Las
composiciones de los adhesivos se resumen en la tabla 3. La masa
molecular mencionada anteriormente es un valor de masa molecular de
media y es un resultado (en términos de poliestireno) determinado
con la utilización de tetrahidrofurano como un eluyente y con la
utilización de GPC150c (fabricado por Waters Corporation). Durante
la medición, se ajustó la temperatura de la columna a 35ºC y la
velocidad de flujo a 1 ml/min.
\vskip1.000000\baselineskip
Se adhirió una etiqueta sobre una botella de PET
en las mismas condiciones que las de la medición de las propiedades
de acabado después de la retracción (ajuste a cuerpo cilíndrico) tal
y como se describió anteriormente. Luego, cuando la etiqueta
adherida y la botella de PET estaban ligeramente retorcidas, se
evaluó la etiqueta como buena si no se movía la etiqueta, y si la
etiqueta se desprendía o si la etiqueta y la botella se desplazaban,
se evaluaba la etiqueta como mala (adicionalmente, cuando una
película está enrollada directamente alrededor de una botella de PET
o similar y adherida a ésta mediante el sistema de enrollado
automático, el borde de la película está pegado a la botella de PET,
por lo que la propiedad de adhesión de la etiqueta no importa).
\vskip1.000000\baselineskip
Una etiqueta provista con anterioridad con una
línea perforada en dirección ortogonal a la dirección principal de
retracción se adhirió a una botella de PET en las mismas condiciones
que las condiciones de medición de las propiedades de acabado
después de la retracción (ajuste a cuerpo cilíndrico) tal y como se
describió anteriormente. Aquí se formaron las líneas perforadas
taladrando agujeros de una longitud de 1 mm a intervalos de 1 mm y
se proporcionaron dos líneas perforadas sobre una anchura de 22 mm y
una longitud de 120 mm en la dirección longitudinal (dirección de la
altura) de la etiqueta. Después se llenó esta botella con 500 ml de
agua y se refrigeró a 5ºC. Con la punta de un dedo se rasgó la
línea perforada de la etiqueta de la botella inmediatamente después
de sacarla del refrigerador. Se contó el número de botellas en el
que la etiqueta se rasgaba satisfactoriamente a lo largo de las
líneas perforadas en la dirección longitudinal y se desprendía de la
botella. Se calculó la proporción (%) del número de botellas con un
tamaño total de muestra de botellas de 50.
\vskip1.000000\baselineskip
Las propiedades de acabado después de la
retracción (ajuste a cuerpo cilíndrico), las propiedades de acabado
después de la retracción (enrollado automático), la propiedad de
adhesión de la etiqueta y la capacidad de apertura por la línea
perforada se evaluaron tal y como se mencionó anteriormente. Como
resultado, una película termorretráctil se consideraba buena si la
película se podía utilizar de forma práctica tanto en el sistema de
ajuste a cuerpo cilíndrico (método de formación de una etiqueta
cilíndrica con anterioridad en el que la dirección del perímetro es
la dirección principal de retracción y, luego, se ajusta la etiqueta
sobre una botella de PET o similar y se adhiere) o en el sistema de
enrollado automático (método de enrollamiento directo de una
película alrededor de una botella de PET o similar de tal forma que
la dirección principal de retracción de la película es la dirección
del perímetro y se adhiere), y se consideró que una película
termorretráctil era mala si la película era inutilizable en la
práctica tanto en el sistema de ajuste a cuerpo cilíndrico como en
el sistema de enrollado automático.
Los poliésteres utilizados para los ejemplos y
los ejemplos comparativos son los que siguen.
Poliéster 1: poliéster constituido por un 70% en
moles de etilenglicol, un 30% en moles de neopentilglicol y ácido
tereftálico (IV 0,72 dl/g).
Poliéster 2: tereftalato de polietileno (IV 0,75
dl/g).
Poliéster 3: constituido por un 82,5% en moles
de un ácido tereftálico y un 17,5% en moles de una unidad de ácido
isoftálico como componentes de ácido dicarboxílico, y etilenglicol
como componente diólico.
Poliéster 4: poliéster constituido por un 70% en
moles de etilenglicol, un 30% en moles de
1,4-ciclohexano dimetanol y ácido tereftálico (IV
0,75 dl/g).
\vskip1.000000\baselineskip
El poliéster 1 y el poliéster 2 tal y como se
describen anteriormente se mezclaron en la proporción en masas de
90:10 y el material resultante se introdujo en una extrusora.
Después se fundió la resina mezclada a 280ºC y se extrudió de un
troquel en T y entonces se templó enrollándola alrededor de un
equipo con rodillo metálico rotatorio a una temperatura en la
superficie de 30ºC. Se obtuvo una película sin conformar por
estiramiento con un grosor de 360 \mum. La velocidad de despegue
(velocidad rotacional del rodillo de metal) de la película sin
conformar por estiramiento en ese momento fue de 20 m/min. No
obstante, la Tg de la película sin conformar por estiramiento fue de
67ºC. Después se dejó la película sin conformar por estiramiento en
un bastidor (primer bastidor) en el que se dispusieron de forma
continua una zona de estiramiento transversal, una zona intermedia y
una zona de termotratamiento intermedio. En el bastidor, la longitud
de la zona intermedia ubicada entre la zona de estiramiento
transversal y la zona de termotratamiento intermedio se ajustó a
unos 40 cm. Adicionalmente, en la zona intermedia, cuando se colgó
una tira de papel sin pasar una película, se interrumpió el aire
caliente de la zona de estiramiento y el aire caliente de la zona de
termotratamiento de tal forma que la tira de papel cuelga casi
completamente en la dirección longitudinal.
A continuación, se calentó previamente la
película sin conformar por estiramiento dejada en el bastidor hasta
que la temperatura de la película llegó a 90ºC. Después se estiró la
película cuatro veces a 75ºC en la dirección transversal en la zona
de estiramiento transversal y se pasó a través de la zona intermedia
(tiempo de tránsito = unos 1,2 s). Luego se dejó la película en la
zona de termotratamiento intermedio y se termotrató a una
temperatura de 130ºC durante 2,0 s. Se obtuvo una película estirada
uniaxialmente en la dirección transversal con un grosor de 90
\mum. Posteriormente, un par de dispositivos de recorte (incluida
una cuchilla circular que tiene un borde cortante circular)
dispuestos en los lados derecho e izquierdo detrás del bastidor se
utilizaron para cortar la zona del borde de la película estirada
uniaxialmente en la dirección transversal (separados unas 1,2 veces
el grosor de la película en el centro) y para retirar continuamente
el extremo de la película colocada fuera de la porción de corte.
Además, la película cuyo extremo se cortó de tal
forma se condujo a una máquina de estiramiento longitudinal en la
que se dispusieron en organización continua numerosos grupos de
rodillos y se calentó previamente hasta que la temperatura de la
película fue de 70ºC en un rodillo de precalentamiento y entonces se
estiró 3 veces entre el conjunto de rodillos de estiramiento a una
temperatura en la superficie de 95ºC. Después se enfrió por la
fuerza la película estirada en la dirección longitudinal con un
equipo con rodillo de enfriamiento a una temperatura en la
superficie de 25ºC. La temperatura de la superficie de la película
antes del enfriamiento era de unos 75ºC y la temperatura de la
superficie de la película después del enfriamiento era de unos 25ºC.
Adicionalmente, el tiempo requerido para enfriar la película de 70ºC
a 25ºC fue de aproximadamente 1,0 s y la velocidad de enfriamiento
de la película
fue de 45ºC/s.
fue de 45ºC/s.
Entonces, después del enfriamiento, se llevó la
película a un bastidor (segundo bastidor) y se termotrató en una
atmósfera de 95ºC durante 2,0 s en el segundo bastidor. Después se
enfrió la película y se cortaron ambos extremos y se retiraron para
formar continuamente una película estirada biaxialmente de unos 30
\mum durante una longitud determinada. Se obtuvo un rollo de
película hecho de una película de poliéster termorretráctil.
Posteriormente se evaluaron las propiedades de la película
resultante por los métodos que se han descrito anteriormente. Los
resultados de evaluación se muestran en la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo continuamente una película
termorretráctil mediante un método similar al método del ejemplo 1
con la excepción de que el poliéster 1 y el poliéster 2 se mezclaron
a una proporción en masas de 70:30 y luego se introdujo el material
resultante en una extrusora. Entonces se evaluaron las propiedades
de la película resultante por métodos similares a los métodos del
ejemplo 1. Los resultados de evaluación se muestran en la tabla
3.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo continuamente una película
termorretráctil por un método similar al método del ejemplo 1, con
la excepción que se cambió el índice de estiramiento en la dirección
transversal en el bastidor (primer bastidor) a 5.0 veces.
El grosor de la película de poliéster
termorretráctil estirada biaxialmente fue de unos 24 \mum.
Entonces se evaluaron las propiedades de la película resultante por
métodos similares a los métodos del ejemplo 1. Los resultados de
evaluación se muestran en la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo continuamente una película
termorretráctil por un método similar al método del ejemplo 1, con
la excepción que se cambió la temperatura del termotratamiento
intermedio en el bastidor (primer bastidor) a 140ºC. El grosor de la
película de poliéster termorretráctil estirada biaxialmente fue de
unos 24 \mum. Entonces se evaluaron las propiedades de la película
resultante por métodos similares a los métodos del ejemplo 1. Los
resultados de evaluación se muestran en la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo continuamente una película
termorretráctil por un método similar al método del ejemplo 1, con
la excepción que se cambió la temperatura del rodillo de
estiramiento en la máquina de estiramiento longitudinal a 92ºC y que
se cambió el índice de estiramiento en la dirección longitudinal a
5,0 veces. El grosor de la película de poliéster termorretráctil
estirada biaxialmente fue de unos 18 \mum. Entonces se evaluaron
las propiedades de la película resultante por métodos similares a
los métodos del ejemplo 1. Los resultados de evaluación se muestran
en la
tabla 3.
tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo continuamente una película
termorretráctil por un método similar al método del ejemplo 1, con
la excepción que la temperatura del rodillo de estiramiento en la
máquina de estiramiento longitudinal se cambió a 92ºC y que se
cambió el índice de estiramiento en la dirección longitudinal a 7,0
veces. El grosor de la película de poliéster termorretráctil
estirada biaxialmente fue de unos 13 \mum. Entonces se evaluaron
las propiedades de la película resultante por métodos similares a
los métodos del ejemplo 1. Los resultados de evaluación se muestran
en la
tabla 3.
tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo continuamente una película
termorretráctil por un método similar al método del ejemplo 1, con
la excepción que se cambió el índice de estiramiento en la dirección
longitudinal en la máquina de estiramiento longitudinal a 1,5 veces.
El grosor de la película de poliéster termorretráctil estirada
biaxialmente fue de unos 60 \mum. Entonces se evaluaron las
propiedades de la película resultante por métodos similares a los
métodos del ejemplo 1. Los resultados de evaluación se muestran en
la tabla 3.
\newpage
Se produjo continuamente una película
termorretráctil por un método similar al método del ejemplo 1, con
la excepción que la resina del material bruto a introducir en la
extrusora se cambió por un material en el que se mezclaron el
poliéster 4 y el poliéster 2 en la proporción en masas de 90:10 y
que se cambió el índice de estiramiento en la dirección longitudinal
en la máquina de estiramiento longitudinal a 1,5 veces. El grosor de
la película de poliéster termorretráctil estirada biaxialmente fue
de unos 60 \mum. Entonces se evaluaron las propiedades de la
película resultante por métodos similares a los métodos del ejemplo
1. Los resultados de evaluación se muestran en la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo continuamente una película
termorretráctil por un método similar al método del ejemplo 1, con
la excepción que el índice de estiramiento en la dirección
transversal en el bastidor (primer bastidor) se cambió a 4,5 veces y
que el índice de estiramiento en la dirección longitudinal en la
máquina de estiramiento longitudinal se cambió a 1,5 veces. El
grosor de la película de poliéster termorretráctil estirada
biaxialmente fue de unos 27 \mum. Entonces se evaluaron las
propiedades de la película resultante por métodos similares a los
métodos del ejemplo 1. Los resultados de evaluación se muestran en
la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
1
El poliéster 3, tal y como se describió
anteriormente, se introdujo en una extrusora y se fundió a 265ºC y
se extrudió de un troquel en T y luego se templó enrollándolo
alrededor de un equipo con rodillo metálico rotatorio a una
temperatura en la superficie de 30ºC. Se obtuvo una película sin
conformar por estiramiento con un grosor de 360 \mum. La velocidad
de despegue de la película sin conformar por estiramiento se ajustó
como en el ejemplo 1. Después se llevó la película sin conformar por
estiramiento a una máquina de estiramiento longitudinal en la que se
disponen continuamente varios grupos de rodillos (primera máquina de
estiramiento longitudinal) y se calentó previamente en un rodillo de
precalentamiento y entonces se estiró 2,7 veces entre los rodillos
de estiramiento ajustados a una temperatura en la superficie de
88ºC. Además, la película estirada en la dirección longitudinal se
llevó a un bastidor (primer bastidor) en el que se dispusieron
continuamente una zona de estiramiento transversal y una zona de
termotratamiento, y se estiró 3,5 veces a 97ºC en la dirección
transversal a una temperatura de estiramiento de 97ºC en la zona de
estiramiento transversal y luego se termotrató a 125ºC en la zona de
termotratamiento. A continuación, la película después del
termotratamiento se llevó a una máquina de estiramiento longitudinal
en la que estaban dispuestos continuamente varios de grupos de
rodillos (segunda máquina de estiramiento longitudinal) y se calentó
previamente en un rodillo de precalentamiento y entonces se volvió a
estirar longitudinalmente 1,5 veces entre rodillos de estiramiento
ajustados a una temperatura en la superficie de 98ºC. Además, la
película reestirada longitudinalmente se llevó a un bastidor
(segundo bastidor) y se termotrató a 85ºC y se enfrió, y entonces se
cortaron ambos bordes y se retiraron, por lo que se forma
continuamente una película estirada biaxialmente de unos 35 \mum
durante una longitud determinada. Se obtuvo un rollo de película
hecho de una película de poliéster termorretráctil. La temperatura
de la superficie de la película después del termotratamiento y antes
del enfriamiento fue de unos 75ºC, y la película se enfrió a unos
25ºC en unos 2,0 s (velocidad de enfriamiento = 25ºC/s).
Posteriormente, se evaluaron las propiedades de la película
resultante por losmétodos que se describieron anteriormente. Los
resultados de evaluación se muestran en la
tabla 3.
tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
2
Se produjo continuamente una película
termorretráctil por un método similar al método del ejemplo 1, con
la excepción que el poliéster 1 y el poliéster 2 se mezclaron en la
proporción en masas de 40:60 y que luego se introdujo el material
resultante en la extrusora. El grosor de la película de poliéster
termorretráctil estirada biaxialmente fue de unos 13 \mum.
Entonces se evaluaron las propiedades de la película resultante por
métodos similares a los métodos del ejemplo 1. Los resultados de
evaluación se muestran en la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
3
Se produjo continuamente una película
termorretráctil por un método similar al método del ejemplo 1, con
la excepción que la temperatura del termotratamiento intermedio en
el bastidor (primer bastidor) se cambió a 70ºC. Entonces se
evaluaron las propiedades de la película resultante por métodos
similares a los métodos del ejemplo 1. Los resultados de evaluación
se muestran en la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
4
Se llevó una película sin conformar por
estiramiento al bastidor y se calentó previamente hasta que la
temperatura de la película llegó a 90ºC. Después se estiró la
película 4,0 veces a una temperatura de estiramiento de 75ºC en la
dirección transversal y se enfrió, y se cortaron ambos bordes y se
retiraron, por lo que se forma continuamente una película estirada
uniaxialmente de unos 45 \mum durante una longitud determinada. Se
obtuvo un rollo de película de poliéster termorretráctil. La
temperatura en la superficie de la película después del
termotratamiento y antes del enfriamiento fue de unos 75ºC, y se
enfrió la película a unos 35ºC en unos 2,0 s (velocidad de
enfriamiento = 20ºC/s). Posteriormente se evaluaron las propiedades
de la película resultante por los métodos que se describieron
anteriormente. Los resultados de evaluación se muestran en la tabla
3. Además, en la película del ejemplo comparativo 4, la dirección
transversal es la dirección principal de retracción y la dirección
longitudinal es una dirección ortogonal a la dirección principal de
retracción.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
5
Se produjo continuamente una película
termorretráctil por un método similar al método del ejemplo
comparativo 1, con la excepción que se cambió el índice de
estiramiento a 3,0 veces cuando se volvió a estirar la película en
la dirección longitudinal mediante la segunda máquina de
estiramiento longitudinal. Entonces se evaluaron las propiedades de
la película resultante por métodos similares a los métodos del
ejemplo 1. Los resultados de evaluación se muestran en la tabla
3.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Como es evidente a partir de la tabla 3, las
películas obtenidas en los ejemplos 1 a 9 tenían todas una gran
capacidad de retracción en la dirección longitudinal que es la
dirección principal de retracción y una muy baja capacidad de
retracción en la dirección transversal que es ortogonal a la
dirección principal de retracción. Además, las películas obtenidas
en los ejemplos 1 a 6 tenían todas una elevada fuerza adherente del
disolvente, una buena propiedad de adhesión de la etiqueta, no
tenían irregularidades por la retracción y tenían unas buenas
propiedades de acabado después de la retracción (un sistema de
ajuste a cuerpo cilíndrico). Las películas obtenidas en los ejemplos
7 a 9 tenían unas buenas propiedades de acabado después de la
retracción (sistema de enrollado automático). Además, la película
obtenida en el ejemplo 7 tenía una elevada fuerza adherente del
disolvente. Es más, las películas de poliéster termorretráctiles de
los ejemplos 1 a 9 tenían una buena capacidad de apertura de línea
perforada así como un índice de retracción natural pequeño, y no
generaban arrugas en los rollos de película producidos. En otras
palabras, las películas de poliéster termorretráctiles obtenidas en
los ejemplos 1 a 9 tenían todas una gran calidad para etiquetado y
una gran utilidad práctica.
Por otra parte, la película termorretráctil
obtenida en el ejemplo comparativo 1 tenía una mala propiedad de
adhesión de la etiqueta y mala capacidad de apertura de línea
perforada. Ambas películas termorretráctiles obtenidas en los
ejemplos comparativos 2 y 3 tenían un elevado índice de
termorretracción en la dirección transversal de la película y una
mala propiedad de adhesión de la etiqueta, y generaban
irregularidades por la retracción. Por otra parte, la película
obtenida en el ejemplo comparativo 4 (la dirección principal de
retracción es la dirección transversal) tenía una mala capacidad de
apertura de línea perforada aunque las propiedades de acabado
después de la retracción (un sistema de ajuste a cuerpo cilíndrico)
eran buenas. Adicionalmente, la película obtenida en el ejemplo
comparativo 5 tenía un alto índice de termorretracción en una
dirección ortogonal a la dirección principal de retracción, generaba
irregularidades por la retracción así como una mala capacidad de
apertura de la línea perforada, tenía un alto índice de retracción
natural y generaba arrugas en el rollo de película producido a
partir de ésta. En otras palabras, las películas de poliéster
termorretráctiles de los ejemplos comparativos 1 a 5 eran todas de
mala calidad como etiquetas y tenían poca utilidad práctica.
\vskip1.000000\baselineskip
La película de poliéster termorretráctil de la
presente invención tiene unas excelentes propiedades de
procesamiento tal y como se describió anteriormente y, por lo tanto,
se puede utilizar adecuadamente para las aplicaciones de etiquetado
de botellas.
Claims (6)
-
\global\parskip0.950000\baselineskip
1. Película de poliéster termorretráctil, que comprende tereftalato de etileno como principal constituyente y que contiene el 10% en moles o más de una o más clase(s) de compuesto(s) monomérico(s) que se convierte(n) en componente(s) amorfo(s) en todos los componentes de resina de poliéster, que adquieren una forma alargada con una anchura constante, y siendo la dirección principal de retracción de la misma la dirección longitudinal,satisfaciendo la película termorretráctil los requisitos 1) a 4) siguientes:1) el índice de termorretracción en agua caliente en la dirección longitudinal es del 15% o más y del 80% o menos cuando la película se trata en agua caliente a 90ºC durante 10 s;2) el índice de termorretracción en agua caliente en una dirección transversal que es ortogonal a la dirección longitudinal es del 0% o más y del 17% o menos cuando se trata la película en agua caliente a 90ºC durante 10 s;3) los índices de refracción de la dirección longitudinal y de la dirección transversal son ambos de 1,570 o más y de 1,620 o menos; y4) el índice de retracción natural en la dirección principal de retracción después de envejecimiento a 40ºC y una HR del 65% durante 700 horas es del 0,05% o más y del 1,5% o menos.\vskip1.000000\baselineskip
- 2. Película de poliéster termorretráctil según la reivindicación 1, en la queel índice de termorretracción en agua caliente en la dirección longitudinal es del 15% o más y menos del 40% cuando la película se trata en agua caliente a 90ºC durante 10 s,el índice de refracción de la dirección longitudinal es de 1,570 o más y de 1,590 o menos,y el índice de refracción de la dirección transversal es de 1,570 o más y de 1,620 o menos.
\vskip1.000000\baselineskip
- 3. Película de poliéster termorretráctil según la reivindicación 1 o 2, en la que el componente principal del(de los) monómero(s) que se convierten en componente(s) amorfo(s) en todos los componentes de resina de poliéster es cualquiera entre neopentilglicol, 1,4-ciclohexanodimetanol y ácido isoftálico.
- 4. Película de poliéster termorretráctil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la queel índice de Elmendorf es de 0,15 o más y de 1,5 o menos cuando las cargas de desgarre de Elmendorf en la dirección longitudinal y la dirección transversal se miden después de que la película se retraiga un 10% en la dirección longitudinal en agua caliente a 80ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
- 5. Película de poliéster termorretráctil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la quela resistencia al desgarre en ángulo recto en la dirección transversal por unidad de grosor después de que la película se retraiga un 10% en la dirección longitudinal en agua caliente a 80ºC es de 100 N/mm o más y de 300 N/mm o menos.
\vskip1.000000\baselineskip
- 6. Método para fabricar continuamente la película de poliéster termorretráctil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprendeestirar una película sin conformar por estiramiento a un índice de 2,5 veces o más y de 6,0 veces o menos en la dirección transversal a una temperatura de Tg + 5ºC o más y de Tg + 40ºC o menos mientras se sujetan ambos extremos en la dirección transversal mediante un clip en un bastidor,pasar la película por una zona intermedia que no ejecuta una operación de calentamiento activo,termotratar la película a una temperatura de 100ºC o más y de 170ºC o menos durante un periodo de 1,0 s o más y de 10,0 s o menos,enfriar la película a una temperatura en la superficie de 30ºC o más y de 70ºC o menos,estirar la película a un índice de 2,0 veces o más y de 7 veces o menos en la dirección longitudinal a una temperatura de Tg + 5ºC o más y de Tg + 80ºC o menos, yposteriormente enfriar la película a una velocidad de enfriamiento de 30ºC/s o más y de 70ºC/s o menos hasta una temperatura en la superficie de la película de 45ºC o más y de 75ºC o menos.
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| ES2361059T3 true ES2361059T3 (es) | 2011-06-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| ES07745143T Active ES2361059T3 (es) | 2006-06-14 | 2007-06-13 | Película de poliéster termorretráctil y procedimiento para su producción. |
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2007
- 2007-06-13 ES ES07745143T patent/ES2361059T3/es active Active
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