ES2528228T3 - Etiqueta envolvente para envases hecha de película de poliéster orientada biaxialmente - Google Patents

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ES2528228T3 ES10783358.4T ES10783358T ES2528228T3 ES 2528228 T3 ES2528228 T3 ES 2528228T3 ES 10783358 T ES10783358 T ES 10783358T ES 2528228 T3 ES2528228 T3 ES 2528228T3
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Abstract

Una etiqueta envolvente para envases que consistente en una película de poli(tereftalato de etileno) orientada biaxialmente con un contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno de 9.000 ppm o menos, una resistencia específica en estado fundido a una temperatura de 285 °C dentro de 1, 0 x 108 Ω·cm, y en donde al menos una superficie de la película tiene una resistividad superficial de 13 log Ω o menor bajo una humedad relativa del 65 %.

Description

DESCRIPCIÓN
Etiqueta envolvente para envases hecha de película de poliéster orientada biaxialmente
Campo de la técnica
La presente invención se refiere a una etiqueta envolvente para envases que consiste en una película de poliéster orientada biaxialmente, que incluye un poliéster con bajo contenido de oligómeros y que se puede producir sin 5 causar pérdida alguna de productividad y de calidad de la película. La etiqueta envolvente para envases no causa pérdida de calidad de la película, y no es propensa a los problemas debidos a la electricidad estática.
Antecedentes de la técnica
Con excelentes propiedades mecánicas y resistencia química, los poliésteres aromáticos tipificados por el poli(tereftalato de etileno) (PET, del inglés polyethylene terepthalate) se han usado ampliamente como fibras y 10 productos moldeados tales como películas. Por ser especialmente económica y excelente en términos higiénicos, se ha usado ampliamente una resina de PET como envase para alimentos, en particular, como envase para bebidas. Estos envases se conocen comúnmente como "botellas de PET" y su cantidad de consumo es inmensa. Además, desde el punto de vista de un aumento en la reciente preocupación por los problemas medioambientales y en el ahorro de recursos, en relación con las botellas de PET para bebidas usadas, hasta cierto punto se ha promovido su 15 reciclaje. Su método de aplicación ha llamado la atención.
Una película que incluye PET se produce, en general, mediante extrusión en estado fundido de PET que sale de un extremo, obteniendo una película no estirada mediante enfriamiento brusco de la masa fundida extrudida en forma de lámina sobre una superficie de tambor de enfriamiento giratorio, y sucesivamente, por estiramiento de la película no estirada en las direcciones longitudinal y de la anchura. En este caso, con el fin de eliminar los defectos de 20 superficie y aumentar la uniformidad del espesor de la película, se necesita mejorar la adherencia entre la masa fundida en forma de película y la superficie del tambor de enfriamiento giratorio.
Con el fin de resolver el problema, en el momento de enfriar bruscamente un objeto extrudido en forma de lámina procedente de una masa fundida extrudida que sale de un extremo de extrusión sobre la superficie de un tambor de enfriamiento giratorio, se requiere mejorar la adherencia entre el objeto en forma de lámina y la superficie del 25 tambor. Como método para mejorar la adherencia entre el objeto en forma de lámina y la superficie del tambor, es eficaz un método (método de moldeo por adhesión electrostática) en el que se instala un electrodo en forma de hilo entre el extremo de extrusión y el tambor de enfriamiento giratorio, se aplica alto voltaje, se genera electricidad estática sobre la superficie del objeto sin curar en forma de lámina, y se enfría bruscamente la lámina mientras se une la lámina a la superficie del cuerpo de enfriamiento. 30
Con el fin de llevar a cabo de manera eficiente el método de moldeo por adhesión electrostática, se requiere, en otras palabras, mejorar la adherencia electrostática entre el objeto en forma de lámina y la superficie del tambor, y debido a esto, es importante cuan alta cantidad de carga eléctrica se puede generar sobre la superficie en forma de lámina. Con el fin de aumentar la carga eléctrica, es eficaz reducir la resistencia específica de un poliéster mediante la modificación del poliéster, y se han hecho bastantes esfuerzos para ello. 35
Por ejemplo, se describe que la resistencia específica se reduce mediante la adición de un compuesto de magnesio y de un compuesto de fósforo como manera de ajustar la relación atómica de los átomos de magnesio y de los átomos de fósforo en un intervalo especificado en el momento de producir el PET (véase el Documento de Patente 1). Según el documento mencionado anteriormente, se describe que se pueden disminuir los materiales extraños procedentes de un catalizador y también mejorar la calidad de una película mediante la especificación del momento 40 de la adición de un compuesto de magnesio, de un compuesto de sodio, y de un compuesto de fósforo.
Por otra parte, en un principio no se pretende usar el PET reproducido a partir de botellas de PET recicladas para películas y por lo tanto, el PET tiene un alto valor de resistencia específica y es absolutamente indispensablemente modificarlo para la mejora de la adherencia electrostática en términos de productividad de la película.
Además, las botellas de PET recicladas tienden a estar contaminadas y se contaminan fácilmente con materiales 45 extraños tales como etiquetas adheridas, tintas de impresión usadas en las etiquetas adheridas, y polvo pegado a las botellas, y en el caso de la producción de películas a partir de materiales de partida derivados de botellas de PET recicladas, estos materiales extraños se convierten en defectos y causan pérdida de calidad de las películas y, en consecuencia, pueden probablemente tener como resultado una apariencia inferior en el caso en el que se usan películas como una etiqueta envolvente para botellas de PET para bebidas. En consecuencia, en el caso de 50 productos de este tipo, posiblemente se disminuye el significado del ahorro de recursos, y aumenta el desarrollo de productos que reducen el impacto sobre el medioambiente sin reducir su calidad (véase el Documento de Patente 2).
Además, hay otro problema que al ser un aislante, una película convencional tiende a generar y acumular electricidad estática. La electricidad estática es una causa de problemas en el momento del procesamiento, por 55 ejemplo, causa un problema de envoltura de la película alrededor de un rodillo, genera una descarga en el cuerpo
humano con el que la película se pone en contacto, o hace que la película sea difícil de manejar reduciendo su trabajabilidad en la etapa de producción o en la etapa de procesamiento secundario, tal como impresión, adherencia, y similar. Además, se convierte en una causa de la, así llamada, generación de líneas finas en la impresión, de la inferior propiedad de unión después de la formación de la etiqueta a partir de la película, o de las manchas en la superficie de la película, y en consecuencia se reduce el valor del producto. 5
Documentos de técnica anterior
Documentos de patente
Documento de Patente 1: Publicación de Documento de Patente Japonesa No Examinada de Número S 59-64.628 (Reivindicaciones, y similares).
Documento de Patente 2: Publicación de Documento de Patente Japonesa No Examinada de Número H 7-138388 10 (Párrafos Números 0001 a 0005, y similares).
El Documento de Patente de Japón de Número JP 5 150724 describe una etiqueta de una película de poliéster de una capa única o de múltiples capas que está al menos estirada uniaxialmente.
Resumen de la invención
Problemas a resolver por la invención 15
La invención se ha completado en base a los problemas de las técnicas convencionales. Es decir, un objeto de la presente invención es proporcionar una etiqueta envolvente para envases de una película de poliéster orientada biaxialmente que se puede usar como una etiqueta envolvente para cuerpos de envases para bebidas, que comprende un poliéster con bajo contenido de oligómeros, que no causa pérdida de productividad y de calidad de la película, y no es probable que cause problemas debido a la electricidad estática. 20
Soluciones a los problemas
Los inventores de la invención han realizado diversas investigaciones y, en consecuencia, encontraron que los problemas mencionados anteriormente se pueden resolver por los siguientes medios y los hallazgos han conducido a la presente invención.
Es decir, la invención tiene las siguientes constituciones; 25
1. Una etiqueta envolvente para envases que consistente en
una película de poli(tereftalato de etileno) orientada biaxialmente con
un contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno que es 9.000 ppm o menos,
una resistencia específica en estado fundido a una temperatura de 285 °C que está dentro de 1, 0 x 108 Ω·cm, y en donde 30
al menos una superficie de la película tiene una resistividad superficial de 13 log Ω o menor bajo una humedad relativa del 65 %.
2. La etiqueta envolvente para envases según 1, en donde el que un número de materiales extraños con un tamaño de 1 mm o mayor por 1 m2 de película es menos de 1,0.
3. La etiqueta envolvente para envases según 1 ó 2, en donde la película contiene al menos un compuesto de metal 35 alcalinotérreo en 20 ppm o más, basado en el átomo de metal alcalinotérreo y un compuesto de fósforo en 9 ppm o más, basado en el átomo de fósforo.
4. Una etiqueta envolvente para envases que consiste en
una película de poli(tereftalato de etileno) orientada biaxialmente con
un contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno que es 9.000 ppm o menos, 40
un número de materiales extraños con un tamaño de 1 mm o mayor por 1 m2 de película que es menos de 1,0, y en donde
al menos una superficie de la película tiene una resistividad superficial de 13 log Ω o menor bajo una humedad relativa del 65 %.
5. La etiqueta envolvente para envases según una cualquiera de 1 a 4, en donde un agente antiestático aniónico con 45 un grupo alquilo de 10 a 20 átomos de carbono está presente en al menos una superficie de la película.
6. La etiqueta envolvente para envases según una cualquiera de 1 a 5, en donde el agente antiestático aniónico se aplica antes del tratamiento térmico final en la etapa de producción de la película.
7. La etiqueta envolvente para envases según una cualquiera de 1 a 6, en donde la retracción de la película en las condiciones de aire caliente de 150 °C y un tiempo de tratamiento de 30 minutos está dentro del 3 % en ambas direcciones longitudinal y de anchura.
8. La etiqueta envolvente para envases según una cualquiera de 1 a 7, en donde el contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno es 6.000 ppm o menos, y un contenido del poli(tereftalato de etileno) que contiene 6.000 ppm o 5 menos del trímero cíclico de tereftalato de etileno es del 10 % en peso o más.
9.- La etiqueta envolvente para envases según 8, en donde el poli(tereftalato de etileno) que contiene 6.000 ppm o menos del trímero cíclico de tereftalato de etileno está hecho a partir de botellas de PET recicladas.
10.- La etiqueta envolvente para envases según 8 ó 9, en donde el poli(tereftalato de etileno) que contiene 6.000 ppm o menos del trímero cíclico de tereftalato de etileno tiene un coeficiente del aumento de la contrapresión de un 10 filtro de 10 o menor.
11.- La etiqueta envolvente para envases según una cualquiera de 1 a 10, en donde el valor del color-b de la película es 10 o menor.
12.- El uso de una etiqueta envolvente para envases definida como en una cualquiera de 1 a 11 como una etiqueta para un envase para bebidas. 15
13.- El uso de 12, en donde el envase para bebidas es una botella de PET.
Efectos de la invención
La etiqueta envolvente para envases según la invención no causa pérdida de productividad y de calidad de la película, y como etiqueta envolvente para envases para bebidas, no causa pérdida de calidad de la película, y no es probable que cause problemas debido a la electricidad estática. 20
Descripción de las realizaciones
De aquí en adelante, se describe en detalle la presente invención.
En primer lugar, la película de la invención puede tener una estructura monocapa de al menos una capa o una estructura en capas de dos o más capas. Puede ser de dos capas, tres capas, cuatro capas, o cinco capas. En el caso de dos capas, esta estructura puede ser parte de capa/parte de base; en el caso de tres capas, ésta puede ser 25 parte de capa (A)/parte de base/parte de capa (B) y en el caso de tres capas, la parte de capa (A) y la parte de capa (B) pueden tener la misma composición/constitución o diferente composición, por ejemplo, una constitución de capa libre de partículas/parte de base/capa que contiene partículas. Además, sustancialmente, estas partes pueden tener el mismo espesor o un espesor diferente. Preferiblemente, se desea diseñar la parte de capa (A) y la parte de capa (B) para que tengan la misma composición ya que la producción es fácil. 30
A continuación, en la película de la invención, al menos una capa de las respectivas capas constituyentes mencionadas anteriormente está preferiblemente orientada biaxialmente. Es particularmente preferible que todas las capas de la estructura en capas de dos o más capas estén orientadas biaxialmente. En el caso de una película en la que todas las capas no están orientadas u orientadas uniaxialmente, la película no es tan conveniente para su uso como etiqueta envolvente y no es tan preferible. 35
Un poliéster que constituye la película de la invención no está particularmente limitado, y son preferibles aquellos que contienen poli(tereftalato de etileno) como componente principal. Además, en un intervalo donde no está inhibido el efecto de la invención, se pueden mezclar otros polímeros, por ejemplo, poli(2,6-naftalato de etileno), y similares, y el poliéster puede ser un poliéster de copolimerización. Ejemplos de los componentes de copolimerización incluyen componentes de ácidos policarboxílicos tales como ácido adípico, ácido sebácico, ácido 40 ftálico, ácido isoftálico, 5-sulfoisoftalato de sodio, y ácido trimelítico; y componentes de alcoholes polihidroxilados tales como dietilenglicol, tetrametilenglicol, hexametilenglicol, propilenglicol, neopentilenglicol, polioxialquilenglicol, p-xilenglicol, y 1,4-ciclohexil dimetanol. Además, no hay problema alguno aunque estén presentes un estabilizador térmico, un modificador, un antioxidante, y similares.
Además, con el fin de mejorar la propiedad de deslizamiento de la película de poliéster orientada biaxialmente, se 45 pueden añadir o aplicar lubricantes inorgánicos, tales como dióxido de titanio, sílice de grano fino, caolín, y carbonato de calcio y lubricantes orgánicos tales como ésteres de ácidos grasos de cadena larga. Por otra parte, basándose en la necesidad, se pueden añadir o aplicar aditivos tales como un agente colorante, un agente antiestático, y un absorbente de ultravioleta.
Se prefiere usar una materia prima de poli(tereftalato de etileno) con bajo contenido de oligómeros para al menos 50 una capa de la película de la invención y en relación con el contenido de oligómeros en la película de poli(tereftalato de etileno), el contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno es preferiblemente 9.000 ppm o menos. Los oligómeros en la película de poli(tereftalato de etileno) incluyen bis-2-hidroximetiletil tereftalato (MHET), bis-2-hidroxietil tereftalato (BHET) y di- a deca-meros de tereftalato de etileno además de ácido tereftálico sin reaccionar, y
es preferible medir el contenido de un trímero de tereftalato de etileno, que generalmente está contenido en el contenido más alto, para su medición precisa. Si el contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno es 9.000 ppm o menos, apenas se generan manchas en el momento de la formación de la película de la película de poli(tereftalato de etileno) y sobretodo apenas se generan manchas sobre los rodillos de moldeo y por lo tanto, es eficaz para reducir el riesgo de contaminación de materiales extraños durante la formación de la película del 5 producto de película. El contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno es más preferiblemente 9.000 ppm o menos, adicionalmente preferiblemente 8.000 ppm o menos, particularmente preferiblemente 7.500 ppm o menos, y lo más preferiblemente 6.500 ppm o menos. Sin embargo, ya que resulta en un aumento del costo para obtener una película de poli(tereftalato de etileno) con una pureza extremadamente alta, el contenido puede ser 4.000 ppm o más y más aún 5.000 ppm o más. 10
En el caso de una constitución de tres o más capas, el poliéster en la parte de la base puede ser un poliéster que sustancialmente no contiene partículas o que puede contener partículas. La especie de la partícula no está particularmente limitada y ejemplos de la misma incluyen, como partículas inorgánicas, partículas finas insolubles en un poliéster tal como carbonato de calcio, sílice, caolín, alúmina, sulfato de bario y óxido de titanio, partículas orgánicas tales como poliestireno reticulado y partículas internas que contienen calcio o litio. 15
Con el fin de que el contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno en la película de poli(tereftalato de etileno) sea 9.000 ppm o menos, se prefiere llevar a cabo la formación de la película mediante el uso de una materia prima de poli(tereftalato de etileno) que contenga el trímero cíclico de tereftalato de etileno a un contenido bajo. Particularmente se usa preferiblemente una materia prima de poli(tereftalato de etileno) con el contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno de 6.000 ppm o menos. El contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno es, 20 además, preferiblemente 5.500 ppm o menos y particularmente, preferiblemente 5.000 ppm o menos. Sin embargo, en algunos casos puede costar mucho producir el poli(tereftalato de etileno) con bajo contenido de oligómeros, y por lo tanto, el contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno puede ser 3.000 ppm o más, y hasta 4.000 ppm o más.
Con el fin de obtener racionalmente la materia prima de poli(tereftalato de etileno) mencionada anteriormente con el 25 trímero cíclico de tereftalato de etileno a un contenido bajo, es racional disminuir el contenido de oligómeros que incluyen al trímero cíclico mediante la realización de la polimerización en fase sólida de una resina polimerizada con poli(tereftalato de etileno) común y aumentar así el grado de polimerización. Como material sometido a un tratamiento de este tipo, existe una materia prima reciclada de botellas de PET y es de uso preferible. En relación a la preservación higiénica de las bebidas como contenidos, a menudo se usan materias primas obtenidas mediante la 30 polimerización en fase sólida con bajo contenido de oligómeros como una resina de poli(tereftalato de etileno) para botellas de PET, y los gránulos reproducidos a partir de botellas de PET usadas recuperadas logran las propiedades.
En la presente memoria, una materia prima reciclada de botellas de PET que se usa preferiblemente para la película puede ser un producto reciclado de un envase que incluye principalmente poli(tereftalato de etileno) y, por ejemplo, 35 se usan preferiblemente productos reciclados de envases para bebidas tales como bebidas de té y refrescos, y se pueden orientar correctamente y son preferibles aquellos que son incoloros; sin embargo, pueden contener una pequeña cantidad de un componente colorante.
La materia prima reciclada de botellas de PET que se usa preferiblemente puede ser poliésteres producidos y moldeados mediante un método de polimerización común y un método de polimerización en fase sólida, y 40 preferiblemente aquellos que incluyen principalmente poli(tereftalato de etileno), y que pueden contener además otros componentes de poliéster y componentes de copolimerización. La materia prima reproducida puede contener, como catalizador, compuestos de metal de antimonio, germanio y titanio y, como estabilizador, un compuesto de fósforo y su viscosidad intrínseca es preferiblemente 0,55 o mayor y más preferiblemente en un intervalo de 0,60 a 0,80. En general, a menudo se usa germanio como catalizador para un poliéster para botellas de PET y si se 45 produce una película mediante el uso de una materia prima de botellas de PET recicladas, en consecuencia la película contiene 1 ppm o más de germanio. Sin embargo, esto no es más que el contenido de catalizador y éste es más alto de 100 ppm o menos, y generalmente 50 ppm o menos.
De las botellas de PET recogidas, usadas y recicladas se eliminan materiales extraños diferentes del poliéster tales como restos de bebidas, componentes de metal y componentes de tinta usados para las etiquetas, las botellas de 50 PET recicladas se lavan con agua y se pulverizan para obtener la materia prima de la invención. Un método de tratamiento para pulverizar o similar no está particularmente limitado; sin embargo, se emplean métodos conocidos comúnmente y se prefieren aquellas materias primas obtenidas mediante pulverización, preferiblemente, de 1 a 10 mm cuadrados.
Se prefiere que la cantidad de materia prima de poli(tereftalato de etileno) con el contenido del trímero cíclico de 55 tereftalato de etileno de 6.000 ppm o menos sea del 10 % en peso o más en la película. Si la cantidad es menos del 10 % en peso o inferior, el efecto de disminuir el contenido del trímero de tereftalato de etileno en la película es insuficiente, y además, en el caso donde la materia prima de poli(tereftalato de etileno) con el contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno de 6.000 ppm o menos es una materia prima reproducida de botellas de PET, el efecto sobre la contribución social mediante la reducción de la carga ambiental se vuelve pobre y por lo tanto, la 60
cantidad usada es preferiblemente del 15 % en peso o más, más preferiblemente del 25 % en peso o más, particularmente preferiblemente más del 50 % en peso, y lo más preferiblemente del 55 % en peso o más. Sin embargo, si la cantidad usada de materia prima de poli(tereftalato de etileno) con el contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno de 6.000 ppm o menos es demasiado alta, se hace difícil ajustar la viscosidad intrínseca y complicado controlar las propiedades mecánicas de la película y por lo tanto, puede ser del 90 % en peso o menos. 5
En la invención, una resistencia específica en estado fundido de la película de poliéster orientada biaxialmente es preferiblemente 1,0 x 108 Ω·cm o menos, y una resina a base de poliéster que se usa para este propósito es preferible que se ajuste para que tenga la resistencia específica en estado fundido de 1,0 × 108 Ω·cm o menos a 285 °C mediante un método de medición que se describe a continuación. En el caso en donde una resina fundida que usa sólo una resina a base de poliéster con una resistencia específica en estado fundido de más de 1,0 x 108 Ω·cm 10 a 285 °C se pone en contacto con un tambor de enfriamiento en la condición de producción anteriormente mencionada de evitar una descarga eléctrica anormal, el enfriamiento se lleva a cabo en el estado donde se incorpora aire localmente entre la lámina de resina fundida y el tambor de enfriamiento y, por tanto, se generan burbujas pasantes en la superficie de la lámina y no es preferible. Además, ya que es necesario disminuir la velocidad de producción para suprimir la generación de burbujas pasantes en una medida para que la resina fundida 15 descargada se pueda poner en contacto de forma suficiente con el tambor de enfriamiento, se incrementa el coste de producción.
Con el fin de controlar la resistencia específica en estado fundido dentro del intervalo mencionado anteriormente para la resina a base de poliéster que se usa en la invención, a la resina se pueden añadir un compuesto de metal alcalinotérreo y un compuesto de fósforo. Como método para su adición, se puede emplear un método de mezclar 20 una resina a base de poliéster que contiene un compuesto de metal alcalinotérreo y un compuesto de fósforo con el PET reproducido a partir de botellas de PET. Un átomo de metal alcalinotérreo (M2) en el compuesto de metal de alcalinotérreo tiene un efecto de reducción de la resistencia específica en estado fundido de una resina. En general, se usa un compuesto de metal alcalinotérreo como catalizador en el caso de la generación de ésteres a partir de ácidos policarboxílicos y de alcoholes polihidroxilados, y la adición positiva del compuesto en una cantidad más allá 25 de la necesaria como catalizador hace posible que exhiba el efecto de la reducción de la resistencia específica en estado fundido. Específicamente, se recomienda ajustar el contenido del compuesto del metal alcalinotérreo a 20 ppm o más, preferiblemente a 22 ppm o más, y más preferiblemente a 24 ppm o más basado en M2 (en peso, de aquí en adelante se aplicará lo mismo). Por otra parte, se recomienda ajustar el contenido del compuesto del metal alcalinotérreo a 400 ppm o menos, preferiblemente a 350 ppm o menos, y más preferiblemente a 300 ppm o menos 30 basado en M2, porque el uso del compuesto más allá del contenido mencionado anteriormente no puede causar efecto positivo alguno correspondiente a la cantidad y en su lugar, puede dar lugar a efectos adversos tales como generación de material extraño y coloración atribuible a los compuestos.
Ejemplos específicos de un compuesto preferido de metal alcalinotérreo incluyen hidróxidos de metales alcalinotérreos, sales de ácidos dicarboxílicos alifáticos (sales de ácido acético y sales de ácido butírico, 35 preferiblemente sales de ácido acético), sales de ácidos dicarboxílicos aromáticos, y sales de compuestos con grupos hidroxilo fenólicos (sales de fenol). Además, ejemplos de metal alcalinotérreo incluyen magnesio, calcio, estroncio, y bario (preferiblemente magnesio). Ejemplos más específicos de los mismos incluyen hidróxido de magnesio, acetato de magnesio, acetato de calcio, acetato de estroncio, y acetato de bario y, especialmente, se usa preferiblemente acetato de magnesio. Los compuestos de metales alcalinotérreos mencionados anteriormente se 40 pueden usar solos o en combinación de dos o más tipos. Recientemente, hay una definición de metales alcalinotérreos que excluye al magnesio; sin embargo, en la invención, se emplea la definición convencional de metales alcalinotérreos que incluye al magnesio. En otras palabras, se emplean elementos del Grupo IIa de una tabla periódica.
El compuesto de fósforo por sí mismo no tiene efecto de reducir la resistencia específica en estado fundido de una 45 película; sin embargo, en combinación con un compuesto de metal de alcalinotérreo y con un compuesto de metal alcalino que se describe más adelante, el compuesto de fósforo puede contribuir a disminuir la resistencia específica en estado fundido. La razón para esto no está clara; sin embargo, se supone que la adición del compuesto de fósforo puede suprimir la generación de materiales extraños y aumentar la cantidad de un portador de carga. Se recomienda ajustar el contenido del compuesto de fósforo a 10 ppm o más, preferiblemente a 11 ppm o más, y más 50 preferiblemente a 12 ppm o más, basado en el átomo de fósforo (P) (en peso, de aquí en adelante se aplicará lo mismo). Si el contenido del compuesto de fósforo está por debajo del intervalo mencionado anteriormente, el efecto de reducir la resistencia específica en estado fundido es insuficiente y tiende a aumentar la cantidad de los materiales extraños generados.
Por otra parte, se recomienda ajustar el contenido del compuesto de fósforo a 600 ppm o menos, preferiblemente a 55 550 ppm o menos, y más preferiblemente a 500 ppm o menos basado en P, debido a que el uso del compuesto más allá del contenido mencionado anteriormente no puede causar efecto positivo alguno correspondiente a la cantidad y se satura el efecto de reducir la resistencia específica en estado fundido. Además, promueve la generación de dietilenglicol y deteriora las propiedades físicas de la película.
Ejemplos del compuesto de fósforo incluyen ácidos fosfóricos (ácido fosfórico, ácido fosforoso, ácido hipofosforoso, 60 etc.) y sus ésteres (ésteres de alquilo, ésteres de arilo, etc.); y también ácido alquil fosfónico, ácido aril fosfónico y
sus ésteres (ésteres de alquilo, ésteres de arilo, etc.). Ejemplos de un compuesto de fósforo preferible incluye ácido fosfórico; ésteres alifáticos del ácido fosfórico (ésteres alquílicos del ácido fosfórico, etc.; por ejemplo, ésteres mono alquílicos de C1-6 del ácido fosfórico tales como éster monometílico del ácido fosfórico, éster monoetílico del ácido fosfórico, y éster monobutílico del ácido fosfórico; ésteres dialquílicos de C1-6 del ácido fosfórico tales como el éster dimetílico del ácido fosfórico, éster dietílico del ácido fosfórico, y éster dibutílico del ácido fosfórico; ésteres 5 trialquílicos de C1-6 del ácido fosfórico tales como éster trimetílico del ácido fosfórico, éster trietílico del ácido fosfórico, y éster tributílico del ácido fosfórico, etc.); ésteres aromáticos del ácido fosfórico (ésteres mono-, di-, o tri-arílicos de C6-9 del ácido fosfórico tales como fosfato de trifenilo y fosfato de tricresilo, etc.); ésteres alifáticos del ácido fosforoso (ésteres alquílicos del ácido fosforoso, por ejemplo, ésteres mono-, di-, o tri-alquílicos de C1-6 del ácido fosforoso tales como fosfito de trimetilo y fosfito de tributilo, etc.); fosfonatos de alquilo (fosfonatos de alquilo 10 de C1-6, tales como fosfonato de metilo y fosfonato de etilo, etc.); ésteres alquílicos de ácidos alquil fosfónicos (ésteres mono- o di-alquílicos de C1-6 de ácidos alquil C1-6 fosfónicos, tales como etilfosfonato de dimetilo y etilfosfonato de dimetilo, etc.); ésteres alquílicos de ácidos arilfosfónicos (ésteres mono- o di-alquílicos de C1-6 de ácidos aril C6-9 fosfónico, tales como fenilfosfonato de dimetilo y fenilfosfonato de dietilo, etc.); y ésteres arílicos de ácidos arilfosfónicos (ésteres mono- o di-arílicos de C6-9 del ácido aril C6-9 fosfónico, tales como fenilfosfonato de 15 difenilo, etc.). Ejemplos de un compuesto de fósforo particularmente preferible incluyen ácido fosfórico y fosfato de trialquilo (trimetil fosfato). Estos compuestos de fósforo se pueden usar solos o en combinación de dos o más tipos.
Además, es preferible añadir el compuesto de metal alcalinotérreo y el compuesto de fósforo en una relación en peso (M2/P) del átomo de metal alcalinotérreo (M2) y del átomo de fósforo (P) de 1,2 o más y de 5,0 o menos de la película. Si el valor M2/P es 1,2 o menor, se reduce considerablemente el efecto de disminuir la resistencia 20 específica en estado fundido. Es más preferiblemente 1,3 o más, y más preferiblemente 1,4 o más. Por otro lado, si el valor M2/P excede de 5,0, se hace más significativo un efecto adverso de promover la generación de material extraño o de colorear la película que el efecto de disminuir la resistencia específica en estado fundido y por lo tanto, no es preferible. Es más preferiblemente 4,5 o menos y más preferiblemente 4,0 o menos.
Después de que una resina a base de poliéster de este tipo se funde en una extrusora y se filtra mediante un filtro 25 para eliminar los materiales extraños, la resina fundida se extrude a través de un extremo en una forma de lámina, se pone en contacto con un tambor de enfriamiento mediante un método de adhesión electrostática, y se enfría y solidifica para obtener una lámina de resina a base de poliéster no estirada. A partir de entonces, basándose en la necesidad, se estira la lámina en la dirección longitudinal o en la dirección de la anchura. En el momento de estirar en la dirección de la anchura, ya que el estiramiento transversal se lleva a cabo mientras ambas partes extremas en 30 la dirección de la anchura de la lámina de resina a base de poliéster están sujetas mediante clips, se requiere que la lámina de resina a base de poliéster no estirada tenga espesor suficiente para sostener ambas partes extremas con clips. Además, en el caso donde hay una porción delgada en la parte de las partes extremas, la tensión se concentra en la porción en el momento del estiramiento y, posiblemente, se puede causar la rotura en el momento del estiramiento transversal, y por lo tanto, se requiere para la lámina de resina a base de poliéster no estirada que ésta 35 tenga una distribución de espesor suficiente en la dirección de la anchura a fin de evitar que se genere un desgarro. Un método de ajustar la distribución del espesor transversal puede ser un método de ajustar el intervalo de los labios del extremo. Durante el tiempo hasta que la lámina de resina fundida se extrude desde el extremo, se pone en contacto con el tambor de enfriamiento mediante un método de adhesión electrostática, y se enfría y solidifica para obtener la lámina de resina a base de poliéster no estirada, se requiere llevar a cabo el ajuste considerando la 40 generación de la retracción en la ancho de la lámina de resina a base de poliéster y el aumento del espesor en ambas partes extremas. Es preferible para la distribución del espesor transversal de las partes extremas de la lámina de resina a base de poliéster no estirada hacer que el espesor de las porciones no estiradas (la que queda sin ser estirada) en el momento del estiramiento transversal sea más grueso hacia la dirección de la parte del extremo de la lámina. 45
El método de adherencia electrostática que se emplea en la invención es preferiblemente un método para proporcionar carga electrostática por un electrodo en forma de hilo o un electrodo en forma de banda. No se prefiere un electrodo en forma de aguja ya que la directividad de la energía eléctrica generada desde la superficie del electrodo a la resina a base de poliéster fundida se vuelve tan intensa que fácilmente genera una descarga eléctrica anormal y tiene como resultado la dificultad del control de las condiciones de producción para prevenir que se 50 generen la consiguiente rotura de la lámina y los daños en el tambor de enfriamiento.
El diámetro ϕ del electrodo en forma de hilo que se usa en la invención es preferiblemente de 0,05 a 1,0 mm y de forma particular preferiblemente de 0,08 a 0,5 mm. Si el diámetro ϕ del electrodo en forma de hilo es menor de 0,05 mm, el electrodo en forma de hilo no puede soportar la fuerza de tracción aplicada al electrodo en forma de hilo para prevenir la desviación del electrodo debido a la resonancia o a la vibración mecánica y el hilo se puede cortar y por 55 lo tanto, no es preferible. Además, si el diámetro ϕ es mayor de 1,0 mm, se requiere un exceso de voltaje y de corriente eléctrica para aplicar de manera eficiente y uniforme las cargas eléctricas a la lámina de resina fundida y se tiende a generar muy fácilmente descarga eléctrica anormal y por lo tanto, no es preferible.
El electrodo en forma de hilo que se usa en la invención es preferiblemente uno que está enrollado en una bobina o similar para suministrar sucesivamente un electrodo nuevo a una velocidad prescrita. En el caso de un electrodo de 60 tipo fijo, ya que posiblemente los materiales sublimados de monómeros, oligómeros lineales, y oligómeros cíclicos derivados de la resina fundida se pueden depositar sobre el electrodo, y con el fin de obtener una lámina de resina a
base de poliéster no estirada con alta calidad, se tiene que aumentar la carga eléctrica estática a aplicar con el paso del tiempo y se aumenta la probabilidad de descarga eléctrica anormal y por lo tanto, no es preferible.
La velocidad de alimentación del electrodo en forma de hilo enrollado procedente de la bobina es preferiblemente de 0,1 a 10 m/hora. Si la velocidad de alimentación del electrodo en forma de hilo es menos de 0,1/hora, puede que posiblemente sea insuficiente la prevención de la deposición de los materiales sublimados tales como monómeros, 5 oligómeros lineales, y oligómeros cíclicos derivados de la resina fundida, y se haga difícil proporcionar cargas electrostáticas a la lámina de resina fundida y sólo se puede proporcionar una película de calidad inferior que incluye defectos superficiales tales como burbujas pasantes y por lo tanto, no es preferible. Si la velocidad de alimentación del electrodo en forma de hilo es más de 10 m/hora, se incremente la frecuencia de sustitución de la bobina con una bobina nueva y se reduce la productividad y por lo tanto, no es preferible. Además, si el hilo está enrollado en una 10 bobina tan grande como para disminuir la frecuencia de reemplazo, ésta no se puede ajustar en las instalaciones usadas actualmente y se hace necesario una reforma a gran escala de las instalaciones y por lo tanto, no es preferible. Ejemplos del aparato de transferencia de electrodo incluyen los aparatos de bobinado fabricados por Nishida Kogyo Co., Ltd.
Ejemplos del material del electrodo en forma de hilo que se usa en la invención incluyen tungsteno, hierro, níquel, 15 cobalto, molibdeno, titanio, tántalo, aluminio, cobre y acero inoxidable y también se pueden usar sus aleaciones. Además, con el objetivo de mejorar la resistencia a la corrosión y la resistencia a la oxidación, la superficie del electrodo en forma de hilo que se usa puede estar chapada con oro, platino, o similar.
Al electrodo en forma de hilo que se usa en la invención se le aplica una fuerza de tracción, con el objetivo de prevenir la desviación del electrodo debido a la resonancia, a la vibración mecánica, a la corriente de aire que 20 acompaña a la resina, y a la fuerza de Coulomb. La fuerza de tracción que se aplica al electrodo en forma de hilo se ajusta dentro del intervalo de fuerza de la tracción garantizada del material del electrodo y dentro de un intervalo en el que no se causa la desviación del electrodo. Específicamente, la aplicación de una fuerza de tracción de 14,7 a 24,5 N al electrodo en forma de hilo hace que sea posible producir una lámina de resina a base de poliéster en el estado donde el electrodo en forma de hilo no está desconectado y no se causa la desviación del electrodo. 25 Ejemplos de un aparato para aplicar una fuerza de tracción constante al electrodo en forma de hilo incluyen PERMA-TORK (HC-4-4-J) fabricado por Koshin Seikosho Co., Ltd.
Es preferible instalar miembros de prevención de descarga eléctrica para suprimir la descarga eléctrica anormal en ambas partes extremas del electrodo en forma de hilo que se usa en la invención. Esto se debe a que la descarga eléctrica anormal se produce de forma selectiva sobre las partes extremas más gruesas de la lámina más cercanas 30 al electrodo en forma de hilo y sobre la parte expuesta del miembro del tambor de enfriamiento que no está cubierta con la resina a base de poliéster extruida en el caso en que la resina fundida en base a poliéster se extrude del extremo sobre el tambor de enfriamiento y se aplica electricidad estática mediante el electrodo en forma de hilo. En consecuencia, la instalación de los miembros de prevención de descarga eléctrica en las posiciones mencionadas anteriormente hace posible reducir la probabilidad de generación de descarga eléctrica anormal. 35
Es preferible establecer las posiciones de los miembros de prevención de descarga eléctrica para la supresión de la descarga eléctrica anormal en el momento de producir la lámina de resina a base de poliéster de tal manera que las partes extremas de los miembros de prevención de descarga eléctrica estén en dentro de 5 a 30 mm desde las partes extremas de la lámina de resina a base de poliéster.
Un material para los miembros de prevención de descarga eléctrica que se usa en la invención en términos de 40 capacidad de ser procesado, resistencia al calor, y propiedad de aislamiento es preferiblemente una resina a base de silicio o una resina a base de flúor.
Ejemplos de resina a base de silicio que se usa en la invención incluyen vinil metil siliconas, fenil vinil siliconas, y fluorosiliconas.
Ejemplos de resina a base de flúor que se usa en la invención incluyen polímero de tetrafluoroetileno (Teflon 45 (nombre comercial registrado)), copolímero de tetrafluoroetileno - éter perfluoroalquil vinílico (PFA), copolímero de tetrafluoroetileno - hexafluoropropileno (FEP), copolímero de tetrafluoroetileno - etileno.
Además, los miembros de prevención de descarga eléctrica que se usan en la invención están unidos a las partes extremas de los electrodos en forma de hilo y preferiblemente son móviles con el fin de ajustar el intervalo correspondiente al ancho de la lámina de resina en el caso donde la resina en base a poliéster fundida se extrude 50 del extremo sobre el tambor de enfriamiento y se aplica electricidad estática mediante el electrodo en forma de hilo.
Como método para producir una lámina de resina a base de poliéster libre de defectos superficiales tales como burbujas pasantes y con alta calidad al tiempo que se aumenta la velocidad de rotación del tambor de enfriamiento con el fin de mejorar la productividad de la lámina de resina a base de poliéster, en general existen dos métodos: uno es un procedimiento de aumentar el nivel de corriente eléctrica que se aplica al electrodo en forma de hilo bajo 55 tensión constante o aumentar el nivel de voltaje que se aplica al electrodo en forma de hilo bajo corriente eléctrica constante, y el otro es un método de mover gradualmente el electrodo en forma de hilo más cerca de la lámina de resina a base de poliéster en una medida que el electrodo no tenga contacto con la lámina mientras se mantienen
constantes la corriente eléctrica y el voltaje que se aplican al electrodo en forma de hilo, y es preferible llevar a cabo estos métodos en combinación. Es decir, en el caso donde se generan burbujas pasantes y similares, incluso si el electrodo en forma de hilo se mueve más próximo a la lámina de resina a base de poliéster en una medida que el electrodo no tiene contacto con la lámina mientras se hacen constantes la corriente eléctrica y el voltaje que se aplican al electrodo en forma de hilo, se incrementa el nivel de corriente eléctrica que se aplica al electrodo en forma 5 de hilo bajo tensión constante o se incremente el nivel de tensión que se aplica al electrodo en forma de hilo bajo corriente eléctrica constante, para eliminar de este modo los defectos superficiales tales como las burbujas pasantes.
En un método para producir la lámina de resina a base de poliéster de la invención, después se sopla un gas a las partes extremas de la lámina de resina a base de poliéster y se lleva a cabo la adherencia electrostática de la lámina 10 mediante el electrodo en forma de hilo, se proporciona electricidad estática a las partes extremas de la lámina de resina a base de poliéster mediante un electrodo en forma de aguja. Esto es con el propósito de complementar el contacto insuficiente entre las partes extremas de la lámina de resina a base de poliéster, las cuales están bloqueadas por los miembros de prevención de las descargas eléctricas, y el tambor de enfriamiento. Si no se proporciona electricidad estática mediante el electrodo en forma de aguja, debido al contacto insuficiente entre las 15 partes extremas de la lámina de resina a base de poliéster y el tambor de enfriamiento, se cristalizan las partes extremas de la lámina y esto tiene como resultado la generación de la rotura de la película en el momento del estiramiento transversal y el fallo de la sujeción con los clips para el estiramiento transversal y por lo tanto, no es preferible.
Para la película de poliéster orientada biaxialmente de la invención es preferible que ésta tenga menos de un 20 material extraño de 1 mm o mayor por 1 m2 de película en términos de calidad de la película, y se puede decir que una película de este tipo es una película con alta calidad, incluso si se usa una materia prima de poliéster regenerado. Lo más preferible es ningún material extraño. El anteriormente mencionado muy reducido número de materiales extraños está profundamente relacionado con un bajo aumento de la contrapresión de un filtro para una materia prima de botellas de PET recicladas que se describe a continuación. 25
En el caso en que se use la materia prima de botellas de PET recicladas, es particularmente preferible una que tenga un coeficiente del aumento de la contrapresión de un filtro de 10 o menor. Es más preferiblemente de 5 o menor, y particularmente preferiblemente de 4 o menor. Si el coeficiente del aumento de la contrapresión de un filtro excede de 10, se causan problemas debido al aumento anormal de la presión del filtro de una extrusora en la etapa de formación de la película, se deteriora la calidad de la película o similar debido a la degradación de la 30 transparencia de la película obtenida, debido a proyecciones gruesas por materiales extraños, y debido a la contaminación de materiales extraños defectuosos tales como ojo de pez y por lo tanto, no es preferible. El coeficiente del aumento de la contrapresión de un filtro es lo más preferiblemente 0; sin embargo, tendiendo en consideración la capacidad de formación de película real, éste puede ser 1 o superior.
En la presente memoria, la materia prima de botellas de PET recicladas significa una materia prima reproducida 35 producida a partir de envases de poli(tereftalato de etileno) tales como botellas de PET e incluye una materia prima reproducida de material y una materia prima reproducida químicamente, y se puede usar sólo una de ellas o se pueden usar ambas mientras estén mezcladas.
Con el fin de suprimir el coeficiente del aumento de la contrapresión de un filtro para la materia prima reproducida de botellas de PET mediante el reciclado de material a 10 o menor, es eficaz reforzar el filtro. En el caso en que se use 40 como materia prima de partida un poliéster en forma escamas obtenido mediante la pulverización en particular de botellas de PET, fundido mediante una extrusora, y filtrado mediante un filtro para preparar gránulos, es preferible recoger finalmente los materiales extraños contaminados mediante filtración con un filtro que tenga un tamaño de malla de casi el mismo que el de un filtro que se usa en la etapa de formación de la película. Además, es preferible llevar a cabo la separación mediante filtración en 3 o más veces antes de moldear los gránulos que se suministran 45 en la etapa de formación de la película. El tamaño de malla del filtro es más preferible que sea pequeño; sin embargo, si se usa un filtro con un tamaño de malla demasiado pequeño en una etapa en la que están incluidas muchas impurezas, la contrapresión se vuelve alta y el control de la etapa se hace difícil y por lo tanto, son particularmente preferibles filtros con un tamaño de malla que se hace más pequeño de forma gradual a lo largo de la progresión de las etapas para la separación sucesiva mediante la filtración en 3 o más veces. Por ejemplo, la 50 filtración se puede llevar a cabo en 3 o más veces mediante el uso de filtros en los que el tamaño de la malla se cambia gradualmente a un tamaño cada vez más pequeño de tal manera que la primera vez es de 200 mesh, la segunda vez es de 400 mesh, y la tercera vez es 50 µm. Es natural que si la filtración se lleva a cabo usando un filtro con un tamaño de malla fina, por ejemplo, de 20 a 60 µm, ésta se lleva a cabo inmediatamente antes de la granulación final, se puede obtener una materia prima reproducida de poliéster satisfactoria para la especificación de 55 la película y por lo tanto, es preferible.
También en la etapa de formación de la película, se prefiere llevar a cabo la filtración mediante un filtro 2 o más veces antes de la extrusión de la masa fundida y se obtiene una película con materiales extraños pequeños.
La película de poliéster orientada biaxialmente de la invención tiene un agente antiestático aniónico con un grupo alquilo con 10 a 20 átomos de carbono al menos en una superficie (preferiblemente en ambas superficies). Esta 60
constitución hace que sea posible suprimir la generación de electricidad estática y su acumulación en la etapa de procesamiento secundario de la película o similar y previene que se generen varios tipos de problemas debido a la electricidad estática. El ajuste de la resistividad superficial a 13 log Ω o menor bajo una humedad relativa del 65 % de HR para al menos una superficie de la película es un índice de la propiedad antiestática y si la resistividad superficial es superior a 13 log Ω, la propiedad antiestática se vuelve insuficiente y por lo tanto, no es preferible. Es 5 más preferiblemente 11 log Ω o menor. En términos de aplicación práctica, puede ser 2 log Ω o mayor. La película de poliéster orientada biaxialmente de la invención se usa principalmente como una etiqueta envolvente para envases, y en la etapa de post-procesamiento después de envolver los envases, la electricidad estática empeora la propiedad de manipulación e induce una envoltura circular indebida de un envase y, en consecuencia, es importante la propiedad antiestática de la película. 10
El agente antiestático aniónico mencionado anteriormente es uno con un número de átomos de carbono de 10 a 20. Si se usa un agente antiestático con una estructura molecular de este tipo, en el momento de, por ejemplo, el procesamiento de una película (en el momento de la producción de la película y en el momento del procesamiento secundario), incluso si la película se expone al calor, se puede suprimir el agente antiestático de la dispersión o retirar de la superficie de la película y por lo tanto, se puede asegurar el efecto antiestático de una forma más fiable. 15
Es decir, en el caso de un agente antiestático aniónico con un número de átomos de carbono por debajo del intervalo mencionado anteriormente, debido al calor aplicado en el momento del procesamiento de la película, la relación de dispersión o eliminación del agente antiestático aniónico de la película es extremadamente alta y en algunos casos no se puede ejercer de forma suficiente el efecto del uso del agente antiestático. Por otro lado, en el caso de un agente antiestático aniónico con un número de átomos de carbono superior al intervalo anteriormente 20 mencionado, algunos de estos agentes tienen un efecto antiestático insuficiente y en algunos casos no se puede asegurar de forma suficiente el efecto del uso del agente antiestático. El número de átomos de carbono del agente antiestático aniónico es preferiblemente 12 o más y 18 o menos.
Ejemplos de agente antiestático aniónico incluyen aquellos con un grupo alquilo con un número de átomos de carbono de 10 a 20 entre derivados de ácido sulfúrico y ácido sulfónico tal como una sal de éster de alcohol superior 25 y ácido sulfúrico, una sal de éster de un aducto de óxido de etileno alquilfenol y de ácido sulfúrico, una sal del ácido alquil sulfónico, y una sal de ácido alquil alilsulfónico. Ejemplos más específicos de los mismos incluyen aquellos con un grupo alquilo con un número de átomos de carbono de 10 a 20 entre los que se señalan una sal de ácido alquil sulfónico, una sal de ácido alquilbenceno sulfónico, una sal del éster del ácido alquil sulfúrico, una sal del éster del ácido alquil etoxisulfúrico, y una sal del éster del ácido alquil fosfórico. Por encima de todos, son preferibles sulfonato 30 de dodecilo y sulfonato de dodecil-benceno.
En la película de la invención, como método de hacer presente al agente antiestático aniónico en la superficie de la película, es preferible emplear un método (método de revestimiento) de aplicar una disolución del revestimiento que contiene el agente antiestático a la superficie de la película.
Además del método de revestimiento, como una medida antiestática para la película, también se puede usar un 35 método de mezclar el agente antiestático en una resina de materia prima de la película y usar la materia prima para la formación de la película (método de amasado). En el caso de la película usando el método de amasado, el agente antiestático exuda a la superficie procedente del interior de la película para ejercer el efecto antiestático. Sin embargo, en el caso de una película a base de poliéster, ya que la temperatura de transición vítrea del poliéster es generalmente alta, a menudo puede ser difícil para el agente antiestático que exuda a la superficie de la película a 40 una temperatura cercana de la normal, por lo tanto, el efecto antiestático tiende a ser insuficiente. Además, la película a base de poliéster tiene una relativamente alta temperatura de formación de película y también es alta la reactividad del grupo polar del poliéster, de modo que si se mezcla el agente antiestático, se promueve el deterioro del poliéster en el momento de la formación de la película y esto, en algunos casos, puede conducir a un deterioro de las propiedades físicas y a la coloración. 45
Por el contrario, en el caso del método de revestimiento, ya que el agente antiestático se hace para que esté presente directamente en la superficie de la película, el efecto antiestático se causa de manera eficiente, independientemente de la alta temperatura de transición vítrea del poliéster y se pueden prevenir el deterioro de la película y la coloración debido a la introducción del agente antiestático.
El momento de aplicar la disolución del revestimiento que contiene el agente antiestático a la superficie de la película 50 no está particularmente limitado y la disolución del revestimiento se puede aplicar a la película no estirada después de la extrusión en estado fundido y antes del estiramiento y se puede aplicar a la película después del estiramiento de la película (después del estiramiento uniaxial o del estiramiento biaxial) (los detalles se describen a continuación).
Para la disolución del revestimiento que se aplica a la película, como disolvente se usa preferiblemente un disolvente mixto de un alcohol inferior con un número de átomos de carbono de 1 a 3 y agua. Ejemplos de alcohol inferior con 55 un número de átomos de carbono de 1 a 3 incluyen metanol, etanol, n-propanol, e isopropanol, que pueden estar mezclados con agua en una proporción arbitraria. Un alcohol con un alto número de átomos de carbono provoca la separación del agua de las fases cuando se prepara la disolución del revestimiento y si se usa una disolución del revestimiento de este tipo tiene a ocurrir una falta de uniformidad en el revestimiento y por lo tanto, no es preferible.
Sin embargo, se puede usar un alcohol de este tipo en combinación con un alcohol inferior con un número de átomos de carbono de 1 a 3 en una medida que no cause la separación de las fases.
El alcohol inferior está preferiblemente en una cantidad del 10 % en peso o más en la disolución del revestimiento. Si la cantidad del alcohol inferior es menos del 10 % en peso, la tensión superficial de la disolución del revestimiento se vuelve alta y se reduce la humectabilidad de la película y de este modo tiende a ocurrir una falta de la uniformidad 5 del revestimiento y también, aunque la razón no está clara, en el caso de una película orientada biaxialmente obtenida mediante la aplicación de la disolución del revestimiento y a continuación el sedado de la disolución, se pueden reducir la transparencia de la película y en algunos casos se puede deteriorar su facilidad de uso práctico cuando se cambia bruscamente la temperatura y la humedad.
Además, la cantidad del alcohol inferior en la disolución del revestimiento es preferiblemente del 60 % en peso o 10 menos. En el caso en el que la cantidad del alcohol inferior en la disolución del revestimiento sea más del 60 % en peso, ya que se incrementa la cantidad del disolvente orgánico en la disolución del revestimiento y por lo tanto, existe un riesgo de explosión, es necesario tomar una contramedida para prevención de explosión cuando se aplica la disolución del revestimiento durante la etapa de producción de la película. Además, se usa un alcohol con un alto número de átomos de carbono en combinación con el alcohol inferior, y se recomienda ajustar la cantidad total de 15 los alcoholes en la disolución del revestimiento al 60 % en peso o menos.
La cantidad del agente antiestático aniónico que está presente en la superficie de la película mediante la aplicación de la disolución del revestimiento es preferiblemente de 0,001 a 0,5 g/m2. Si la cantidad del agente antiestático aniónico que está presente en la superficie de la película está por debajo del intervalo, en algunos caso no se puede asegurar el efecto antiestático. Por otro lado, si la cantidad del agente antiestático aniónico que está presente 20 excede el intervalo, en algunos casos posiblemente se pude reducir la transparencia y la resistencia al bloqueo de la película.
El valor del color b (valor Co-b) de la película es preferiblemente 10 o menor. Es más preferiblemente 5 o menor y particularmente preferiblemente 3 o menor. Si el valor del color-b (valor Co-b) de la película es más de 10, el deterioro de la calidad de la película llega a ser significativo en el caso donde se usan los gránulos recuperados de 25 la película como materia prima de película y, por tanto, no es preferible. Con el fin de ajustar el valor del color-b (valor Co-b) de la película de 10 o menor, incluso en el caso de usar la materia prima de botellas PET recicladas, es eficaz el refuerzo de la filtración en la etapa de granulación de la materia prima de botellas PET recicladas que se describe a continuación y es preferible llevar a cabo la filtración 3 o más veces. Es preferible que el valor de color b sea bajo; sin embargo, puede ser 1,0 o mayor en términos de la calidad de los gránulos recuperados a partir de la 30 película.
El porcentaje de retracción térmica de la película esta preferiblemente dentro del 3 % en ambas direcciones, la dirección en el flujo de la película (longitudinal) y la dirección de la anchura, después del tratamiento con aire caliente a 150 °C durante 30 minutos. Es más preferiblemente del 2 % o menor. Si el porcentaje de retracción de la película es más del 3 %, la estabilidad del tamaño es tan insuficiente para adaptarse que es capaz de causar 35 defectos tales como la retracción de la película en el procesamiento de la impresión y por lo tanto, no es preferible. Es preferible que el porcentaje de retracción de la película esté cerca del 0 % tanto como sea posible; sin embargo, en términos de las propiedades requeridas para el uso real, puede ser 0,1 % o superior.
(Resina de poliéster)
Para la película de poliéster de la invención, se pueden emplear poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de 40 butileno), poli(2-6 naftalato de etileno), o un copolímero que contiene, como componente principal, los componentes constitutivos de estas resinas, y sobre todo, es particularmente preferible una película estirada biaxialmente hecha de poli(tereftalato de etileno). Un método para producir estos polímeros no está particularmente limitado y es preferible usar un poliéster con un contenido reducido de oligómeros por medio de polimerización en fase sólida, extracción del polímero con disolvente o similar. 45
Además, en la película de poliéster que se usa en la invención, se usan como componentes esenciales un catalizador de policondensación (en el caso de un método de intercambio de éster también se usa un catalizador de reacción de intercambio de éster), y un estabilizador térmico tal como ácido fosfórico o un compuesto de fósforo. Aparte de estos compuestos, es preferible añadir una cantidad apropiada de una sal de metal alcalino o una sal de metal alcalino ya que se puede obtener una lámina no estirada con un espesor uniforme poniendo en contacto y 50 solidificando una resina de poliéster fundida en forma de lámina sobre un rodillo de enfriamiento giratorio mediante un método de aplicación de electricidad estática.
Además, con el fin de mejorar las propiedades de manipulación de la película, tales como una propiedad de deslizamiento, una propiedad de bobinado, y las propiedades de resistencia al bloqueo y al desgaste tales como la resistencia al desgaste y la resistencia al rallado, es preferible añadir partículas inactivas a la película de poliéster 55 del material de base. Además, basándose en la necesidad, a la resina de poliéster se pueden añadir varios tipos de aditivos. Ejemplos de aditivos incluyen un antioxidante, un agente de resistencia a la luz, un agente de prevención de la gelificación, un lubricante orgánico, un agente antiestático, un absorbente de ultravioleta, y un tensioactivo.
En el caso donde se requiere la propiedad de manipulación mientras se mantiene la transparencia de la película de poliéster de la invención, se pueden añadir partículas finas sólo en la capa superficial pero no se pueden añadir sustancialmente partículas en la capa central de la película.
(Producción de la película de poliéster orientada biaxialmente)
El método para producir una película de poliéster orientada biaxialmente de la invención se describe con referencia a 5 una película de poli(tereftalato de etileno) (en lo sucesivo, abreviado como PET), pero el método no se limita a éste.
Después de secar a vacío suficientemente una resina de PET y una materia prima reciclada procedente de botellas de PET, se suministran a una extrusora y se extrude en estado fundido una resina de PET fundido con una temperatura de aproximadamente 280 °C a través de una boquilla T en forma de lámina a un rodillo de enfriamiento giratorio y se enfría y solidifica mediante un método de aplicación de electricidad estática para obtener una lámina de 10 PET no estirada. La lámina de PET no estirada puede tener una constitución monocapa o una constitución de múltiples capas mediante un método de co-extrusión. Además, en el caso donde se requiera una alta transparencia, es preferible que no se añadan partículas inactivas en la resina.
La lámina de PET no estirada obtenida se estira de 2,5 a 5,0 veces en la dirección longitudinal mediante rodillos calentados de 80 a 120 °C para obtener una película de PET estirada uniaxialmente. Además, las partes de los 15 bordes en la dirección de la anchura de la película se sujetan mediante clips, la película se lleva a una zona calentada por aire caliente a 70 a 140 °C y se estira de 2,5 a 5,0 veces en la dirección de la anchura. Sucesivamente, la película se lleva a una zona de tratamiento térmico a 160 a 240 °C y se somete a tratamiento térmico durante 1 a 60 segundos para completar la orientación cristalina. La adición de un agente antiestático aniónico se puede llevar a cabo en un estado no estirado, después del estiramiento uniaxial, o después del 20 estiramiento biaxial; sin embargo, es efectivamente preferible que la adición sea antes de la termo-fijación final.
La película de poliéster orientada biaxialmente de la invención se usa preferiblemente como una etiqueta envolvente para un envase. En la presente memoria, envase se refiere principalmente a una botella de PET para bebidas en un tamaño relativamente grande de aproximadamente 1 a 4 L, y la película se puede someter a impresión y a continuación cortarse en etiquetas si es necesario, y enrollarse sobre un cuerpo de botella de PET para bebidas y 25 aplicarse al cuerpo mediante un adhesivo, un disolvente, o adhesión térmica. Es decir, es diferente de una etiqueta que se emplea en un aspecto de tal manera que la etiqueta se hace para que tenga una forma tubular o de manguito mediante la unión previa sus dos extremos, se pone en un envase, y se retrae térmicamente, la etiqueta envolvente para envases usada en la invención no requiere ningún equipo para la fijación por retracción mediante calor y por lo tanto es económica. Además, la etiqueta puede estar provista de una baja propiedad de retracción por calor y 30 muestra sólo un ligero cambio de calidad de la propiedad de retracción por calor o similar, incluso en almacenamiento en condición de temperatura relativamente alta y es por lo tanto fácil de manejar.
Ejemplos
A continuación, se describe la presente invención con referencia a los ejemplos y a los ejemplos comparativos. Los métodos de evaluación empleados en la invención son los siguientes. 35
1. Resistencia específica en estado fundido
Se insertan un par de placas de electrodos en una muestra (un pedazo de una película) fundida a una temperatura de 275 °C y se aplica un voltaje de 120 V. En ese momento se mide la corriente eléctrica y se calcula la resistencia específica en estado fundido Si (Ω·cm) según la siguiente expresión:
Si = (A/I) x (V/io) 40
en donde, "A" representa el área de la superficie del electrodo (cm2); "I" representa el espacio entre los electrodos (cm); "V" representa el voltaje (V); e "io" representa la corriente eléctrica (A).
2. Coeficiente del aumento de la contrapresión del filtro
Después del secado a 135 °C durante 12 horas, se extruden los gránulos de poliéster en las condiciones de una temperatura de 285 °C, un diámetro de filtro de 20 µm, un caudal de descarga de 6 g/minuto, y un tiempo de 45 descarga de 4 horas, y se registra el cambio de la presión del filtro cada 30 minutos para calcular el coeficiente del aumento de la contrapresión del filtro según la siguiente expresión:
K = ΔP/(Q/S)
en donde, "K" representa el coeficiente del aumento de la contrapresión del filtro;
50
"ΔP" = P1-P0
"P1" representa la presión después de la extrusión de 4 horas (MPa); "P0" representa la presión en el comienzo de la extrusión (MPa); "Q" representa la cantidad de descarga de la extrusión (kg/h); y "S" representa el área de la superficie del filtro (cm2).
3. Análisis de magnesio 5
Se incinera y descompone una muestra en un crisol de platino y se somete la muestra obtenida a la adición de ácido clorhídrico 6 mol/L, y a continuación se evapora y seca hasta que solidifica. La muestra resultante se disuelve en ácido clorhídrico 1,2 mol/L y se somete a análisis cuantitativo por espectrometría de emisión óptica ICP (ICPS-2000, fabricado por Shimadzu Corporation).
4. Análisis de fósforo 10
Se incinera y descompone una muestra en co-presencia de carbonato de sodio o se descompone en húmedo en un sistema de ácido sulfúrico – ácido nítrico – ácido perclórico o en un sistema de ácido sulfúrico - peróxido de hidrógeno – agua para convertir el fósforo en ácido ortofosfórico. A continuación, se lleva a cabo la reacción con una sal del ácido molibdénico en una disolución de ácido sulfúrico 1 mol/L para obtener ácido fosfomolíbdico, que a continuación se reduce por sulfato de hidrazina para obtener azul heteropoli y se mide su absorbancia a 830 nm con 15 un absorciómetro (UV 150-02, fabricado por Shimadzu Corporation) para la determinación colorimétrica.
5. Método de análisis químico para el germanio
Se incinera y descompone una muestra de una cantidad de 2 g en un crisol de platino, se mezcla con 5 ml de una disolución de hidrógeno carbonato sodio al 10 % y a continuación se evapora, y además se añade ácido clorhídrico a una muestra obtenida y la muestra obtenida se evapora y seca. La muestra resultante se calienta desde 400 °C a 20 950 °C en un horno eléctrico y se deja durante 30 minutos más para que se funda. La muestra resultante se calienta y disuelve en 10 ml de agua y se transfiere a un aparato de destilación de germanio (lavado con agua 7,5 ml x 2). Después se añaden 35 ml de ácido clorhídrico, y se destila la muestra para obtener 25 ml de un líquido destilado. Se muestrea una cantidad adecuada de la misma y se añade ácido clorhídrico a fin de ajustar la concentración final de 1 a 1,5 mol/L. Además, se añaden 2,5 ml de una disolución de alcohol polivinílico al 0,25 %, 2,5 ml de una disolución 25 de cloruro de cetiltrimetilamonio al 1 %, y 5 ml de una disolución de fenilfluorona (2,3,7-trihidroxi-9-fenil-6-fluorona) al 0,04 % y se ajusta el volumen a 25 ml con agua. Con el Ge se forma un complejo de color amarillo y se mide la absorbancia a 505 nm con un absorciómetro (UV-150-02, fabricado por Shimadzu Corporation) para la determinación colorimétrica.
6. Materiales extraños en la película 30
Cada película obtenida se corta en una muestra de película de 250 mm x 250 mm y se mide el número de materiales extraños con un diámetro de 1 mm o mayor para todo el intervalo de 250 mm x 250 mm (0,0625 m2) por observación en la dirección perpendicular a la superficie de la película mediante un microscopio equipado con una escala. Esta operación se lleva a cabo para 20 muestras de película y el número total de materiales extraños se divide por el área total de la superficie de observación (1,25 m2) para obtener el número de materiales extraños por unidad de 35 superficie 1 m2 (número/m2) y se redondea a un decimal.
7. Resistividad superficial
La resistividad superficial se mide usando un aparato de medición de resistividad superficial (Cuerpo principal: R8340, Cuadro de muestra: R12704) fabricado por Advantest Corporation, a un voltaje de aplicación de 100 V en una atmósfera de 23 °C y 65 % de HR y el valor de lectura del aparato de medición se define como la resistividad 40 superficial.
8. Viscosidad intrínseca (IV, del inglés Intrinsic viscosity)
Cada muestra se seca a vacío a 130 °C durante todo el día y toda la noche y, posteriormente, se pulveriza o corta, y se pesan con precisión 80 mg de la muestra obtenida y se disuelven con calor a 80 °C durante 30 minutos en una disolución mixta de fenol/tetracloroetano = 60/40 (relación de volumen). Después se ajusta el volumen total a 20 ml 45 por la misma disolución mixta y se lleva a cabo la medición a 30 °C.
9. Contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno en el poli(tereftalato de etileno)
Se pesan con precisión aproximadamente 100 mg de una muestra y se disuelven en 3 ml de 1,1,1,3,3-hexafluoro-2-propanol/cloroformo = 2/3 (v/v). Se añade cloroformo en una cantidad de 20 ml y se lleva a cabo la re-precipitación mediante 10 ml de metanol. Después de la filtración, se concentra el filtrado, se seca y solidifica para obtener un 50 producto seco y solidificado, que se disuelve de nuevo en 10 mL de N,N-dimetilformamida. Se centrifuga y filtra la disolución obtenida (muestra de medición), y el filtrado se somete a cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC, del inglés high performance liquid chromatography).
Condiciones de análisis mediante HPLC
Aparato: L-7000 (fabricado por Hitachi Ltd.)
Columna: μ-Bondasphere C18 5μ
100 angstroms
3,9 mm × 15 cm (fabricado por Waters) 5
Eluato A: Disolución acuosa de ácido acético al 2 % (v/v %)
Eluato B: Acetonitrilo
Gradiente B %: 10 % → 100 %, (0 → 55 minutos);
100 % → 100 %, (55 → 56 minutos);
100 % → 10 %, (56 → 60 minutos) 10
Caudal: 0,8 ml/minuto
Detección: UV - 258 nm
Temperatura de la columna: 30 °C
Cantidad de inyección: 10 µl
(Método de análisis del trímero cíclico de tereftalato de etileno) 15
Se prepara una disolución de DMF con un contenido conocido, 70 ppm, del trímero cíclico de tereftalato de etileno (disolución patrón) usando un trímero cíclico de tereftalato de etileno producido por separado y se lleva a cabo el análisis en las condiciones de análisis de HPLC mencionadas anteriormente. A partir del cromatograma obtenido se mide el área del pico de 70 ppm del trímero cíclico de tereftalato de etileno, y se mide la concentración del trímero cíclico de tereftalato de etileno contenida en cada muestra de HPLC de disolución patrón a partir del área del pico y 20 también del área del pico del trímero cíclico del tereftalato de etileno del cromatograma obtenido por análisis en las condiciones de análisis anteriormente mencionadas. Usando la concentración del trímero cíclico de tereftalato de etileno en cada muestra de la disolución patrón, se calcula el contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno contenido en la muestra de medición.
10. Retracción por calor 25
Después de realizar el muestreo en un ancho de 10 mm y poner las líneas de marca a intervalos de 200 mm y medir el intervalo de las líneas marcadas (L0), la película se intercala entre papeles y se coloca en un horno de aire caliente controlado a una temperatura de 150 °C y se trata durante 30 minutos y a partir de entonces, se saca la muestra y se mide el intervalo (L) entre las líneas marcadas para calcular la retracción por calor a partir de la siguiente expresión. 30
Retracción por calor (%) = {(L0-L)/L0} × 100
11. Valor Co-b
El valor del color-b (valor Co-b) se mide usando un colorímetro (Z-1001DP, fabricado por Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.)
12. Evaluación de burbujas pasantes 35
Las películas obtenidas en los ejemplos y en los ejemplos comparativos se observan visualmente mediante el uso de una placa de polarización fabricada por Nishida Kogyo Co., Ltd., y se evaluaron las burbujas pasantes generadas en la superficie de la película según el siguiente método. Las películas marcadas con ◯ se definen como buenas.
◯: Sin generación de burbujas pasantes
Δ: Se observa generación parcial de burbujas pasantes 40
x: Es significativa la generación de burbujas pasantes
(Ejemplo de síntesis de poliéster)
(Poliéster A)
Se calienta un recipiente de reacción de esterificación y en el momento en que alcanza 200 °C, se añade una suspensión que incluye ácido tereftálico (86,4 partes en peso) y etilenglicol (64,4 partes en peso) y bajo condiciones de agitación se añaden a la misma como catalizadores trióxido de antimonio (0,017 partes en peso) y trietilamina 5 (0,16 partes en peso). A continuación, se aumenta la temperatura mediante calentamiento y se lleva a cabo la reacción de esterificación a presión en las condiciones de una presión manométrica de 0,34 MPa y 240 °C.
Después el recipiente de reacción se lleva de nuevo a la presión normal y se añaden acetato de magnesio tetrahidratado (0,071 partes en peso) y a continuación trimetil fosfato (0,014 partes en peso). Además, se aumenta la temperatura a 260 °C durante 15 minutos y después, se añaden trimetil fosfato (0,012 partes en peso) y acetato de 10 sodio (0,0036 partes en peso). El producto de la reacción de esterificación obtenido se transfiere a un recipiente de reacción de policondensación y se calienta gradualmente desde 260 °C a 280 °C bajo presión reducida y después se lleva a cabo la reacción de policondensación a 285 °C. Al término de la reacción de policondensación, se lleva a cabo el tratamiento de filtración con un filtro hecho de un cuerpo de acero inoxidable sinterizado con un diámetro de poro de 5 µm (eficacia inicial de filtración del 95 %). 15
A continuación, en una habitación cerrada en la que los materiales extraños en el aire con un diámetro de 1 µm o más grande se reducen mediante un filtro HEPA, se someta al el poli(tereftalato de etileno) (PET), que es el producto de la reacción de policondensación mencionada anteriormente, a granulación para obtener un poliéster A.
(Poliéster D)
Se obtiene un poliéster D de la misma manera que en el poliéster A, excepto que la reacción de esterificación a 20 presión se lleva a cabo mediante la adición de trióxido de antimonio (0,025 partes en peso) como catalizador, el interior del recipiente de reacción de esterificación se lleva de nuevo a la presión normal, y a continuación se añaden acetato de magnesio tetrahidratado (0,34 partes en peso) y trimetil fosfato (0,042 partes en peso), y además se aumenta la temperatura a 260 °C durante 15 minutos, y después se añade trimetil fosfato (0,036 partes en peso).
En la Tabla 1, los contenidos de los componentes inorgánicos (Mg, P) son concentraciones basadas en los 25 respectivos átomos (unidad: ppm, basadas en peso). Los respectivos componentes inorgánicos se obtienen como sigue.
Mg: obtenido principalmente del acetato de magnesio tetrahidratado.
P: obtenido principalmente del trimetil fosfato.
(Poliéster E) 30
Un autoclave hecho de un acero inoxidable y equipado con un agitador, un termómetro, y un condensador de tipo reflujo se carga con 100 % en moles de tereftalato de dimetilo (DMT, del inglés dimethyl terephthalate) como componente de ácido dicarboxílico y 100 % en moles de etilenglicol (EG, del inglés ethylene glycol) como componente de glicol a una relación molar del glicol 2,2 veces más que la del éster de metilo, y se añaden 0,05 moles de acetato de zinc (a componente de ácido) como catalizador de transesterificación y 0,025 mol de trióxido de 35 antimonio (a componente de ácido) como catalizador de policondensación y se lleva a cabo la reacción de transesterificación mientras se retira el metanol generado por destilación. Después, se lleva a cabo la reacción de policondensación a 280 °C en una condición de presión reducida de 26,7 Pa y se lleva a cabo la filtración mediante un método normal para obtener un poliéster (E).
(Materia prima de botellas de PET recicladas) 40
Poliéster (B): las escamas obtenidas mediante lavado de materiales extraños tales como restos de bebidas restantes o similares de botellas de PET para bebidas y, a continuación por la pulverización de las botellas de PET, se funden en una extrusora y se filtran dos veces para recoger los materiales extraños finos mediante filtración con filtros en los que los tamaños de malla se cambian sucesivamente para ser más finos y finalmente se separan por filtración en la tercera vez con un filtro con el tamaño de malla más pequeño de 50 µm, para obtener una materia prima reproducida 45 con un coeficiente del aumento de la contrapresión del filtro de 3.
Poliéster (C): Las escamas que son las mismas que las del poliéster (B) anteriormente mencionado se granulan y filtran una vez mediante un filtro con una malla de 200 para obtener una materia prima reproducida con un coeficiente del aumento de la contrapresión del filtro de 13.
[Tabla 1]
Poliéster
Composición (% en moles) Viscosidad intrínseca (dl/g) Contenido del trímero de tereftalato de etileno (ppm) Coeficiente del incremento de la contrapresión del filtro Contenido de magnesio (ppm) Contenido de fósforo (ppm) Resistencia específica en estado fundido (× 108 Ω·cm)
Ácidos carboxílicos polivalentes
Alcoholes polihidroxilados
TPA
EG DEG
A
100 100 0 0,60 10.500 2 84 45 0,21
B
100 97,5 2,5 0,70 4.970 3 0 0 12,50
C
100 97,5 2,5 0,70 5.030 13 0 0 12,60
D
100 100 0 0,60 10.500 2 400 140 0,04
E
100 100 0 0,60 10.500 2 No medido No medido No medido
Se muestran las composiciones de carga para los poliésteres A, D, y E
Se muestran las composiciones obtenidas por análisis con H-NMR de los gránulos para poliésteres B y C
(Preparación de la disolución del revestimiento antiestático aniónico)
Disolución del Revestimiento 1
Se diluye dodecil sulfonato mediante la adición de agua y además se añade isopropanol para obtener una disolución del revestimiento con una concentración de contenido en sólidos del 2 % en peso (dodecil sulfonato: 2 % en peso, agua: 63 % en peso, e isopropanol 35 % en peso). 5
(Ejemplo 1)
Como materias primas, se mezclan el poliéster (A) y el poliéster (B) en una relación del 40 % en peso para el poliéster (A) y del 60 % en peso para el poliéster (B), y la mezcla se seca a 135 °C durante 6 horas a una presión reducida de 33 Pa. Después, se funde la mezcla, se filtra dos veces mediante filtros con una malla de 100 µm y 50 µm, respectivamente, a continuación, se suministra a una extrusora, se extrude la masa fundida en forma de una 10 lámina a aproximadamente 280 °C, y se enfría bruscamente, se pone en contacto y solidifica sobre un rodillo de metal de enfriamiento giratorio a una velocidad de rotación de 34 m/minuto, en el que la temperatura de la superficie del rodillo se mantiene a 25 °C, mediante un método de aplicación de electricidad estática que usa un electrodo en forma de hilo para obtener una lámina de PET no estirada con un espesor de 292 µm.
La lámina de PET no estirada se calienta a 100 °C por grupos de rodillos calientes y un calentador de infrarrojos y 15 después se estira 4,1 veces en la dirección longitudinal mediante grupos de rodillos con diferente velocidad circunferencial para obtener una película PET estirada uniaxialmente.
A continuación, después de aplicar la disolución del revestimiento 1 a una superficie de la película de PET estirada uniaxialmente mediante una cuchilla de aire para ajustar la cantidad aplicada después del secado a 0,008 g/m2, la película se estira 4,2 veces a 130 °C en la dirección de la anchura mediante un tensor y en el estado en el que se fija 20 la longitud de la película en la dirección de la anchura, la película se calienta a 229 °C durante 2,6 segundos y además se lleva a cabo un tratamiento relajante del 5,5 % en la dirección de la anchura a 200 °C durante 2,6 segundos para obtener una película de PET estirada biaxialmente con un espesor de 18 µm. En la Tabla 3 se muestran los resultados de la evaluación.
(Ejemplo 2) 25
Se obtiene una película de PET estirada biaxialmente con un espesor de 18 µm de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que la constitución de la película se hace para sea de tres capas del 100 % en peso del poliéster (B) como la capa central y del 100 % en peso del poliéster (A) como las capas de superficie a una relación del espesor de capa de superficie/capa central/capa de superficie = 20/60/20. En la Tabla 3 se muestran los resultados de la evaluación. 30
(Ejemplo 3)
Se obtiene una película de PET estirada biaxialmente con un espesor de 18 µm de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se usan un 80 % en peso del poliéster (B) y un 20 % en peso del poliéster (D) como materias primas y la mezcla se enfría bruscamente, se pone en contacto, y solidifica a una velocidad de rotación de 60 m/minuto. En la Tabla 3 se muestran los resultados de la evaluación. 35
(Ejemplo Comparativo 1)
Se obtiene una película de PET estirada biaxialmente con un espesor de 18 µm de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se usan un 100 % en peso del poliéster (B) como materia prima y la filtración se cambia a una filtración en una vez con un filtro que tiene una malla de 100 µm y no se aplica la disolución del revestimiento 1. En la Tabla 3 se muestran los resultados de la evaluación. 40
(Ejemplo Comparativo 2)
Se obtiene una película de PET estirada biaxialmente con un espesor de 18 µm de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se usan un 40 % en peso del poliéster (A) y un 60 % en peso del poliéster (C) como materia prima y la filtración se cambia a una filtración en una sola vez con un filtro que tiene una malla de 100 µm y no se aplica la disolución del revestimiento 1. En la Tabla 3 se muestran los resultados de la evaluación. 45
[Tabla 2]
Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo Comparativo 1 Ejemplo Comparativo 2
Constitución de la capa
Monocapa Capa de Superficie 1 Capa Central Capa de Superficie 2 Monocapa Monocapa Monocapa
Relación de mezcla del poliéster (% en peso)
Poliéster A 40 100 - 100 - - 40
Poliéster B
60 - 100 - 80 100 -
Poliéster C
- - - - - - 60
Poliéster D
- - - - 20 - -
Relación constitucional de las capas (% en peso)
100 20 60 20 100 100 100
Velocidad del tambor de enfriamiento giratorio (m/min)
34 34 60 34 34
Estiramiento longitudinal
Temperatura de estiramiento (°C) 100 100 100 100 100
Relación de estiramiento
4,1 4,1 4.1 4,1 4,1
Estiramiento lateral
Temperatura de estiramiento (°C) 130 130 130 130 130
Temperatura del conjunto de calor (°C)
229 229 229 229 229
Relación de estiramiento
4,2 4,2 4,2 4,2 4,2
Relación de relajación (%)
5,5 5,5 5,5 5,5 5,5
[Tabla 3]
Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo Comparativo 1 Ejemplo Comparativo 2
Contenido del trímero de tereftalato de etileno (ppm)
7.030 7.050 6.080 4.970 7.040
Burbujas pasantes
∘ ∘ ∘ x ∘
Contenido de germanio (ppm)
11 11 15 18 11
Contenido de magnesio (ppm)
33,6 33,6 80 0 33,6
Contenido de fósforo (ppm)
18 18 28 0 18
Resistencia específica en estado fundido (x 108 Ω·cm)
0,83 0,83 0,23 12,5 0,85
Color de fase: Co-b
1,1 1,2 1,0 0,9 1,2
Materiales extraños en película (Número/m2)
0 0 0 0 10
Resistividad superficial (log Ω)
9,5 9,5 9,5 16 o más 16 o más
Viscosidad intrínseca de la película (dl/g)
0,62 0,62 0,62 0,65 0,61
Retracción térmica %
Longitudinal 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Lateral
1,3 1,2 1,3 1,2 1,3
(Ejemplo 4)
Como materias primas, se mezclan el poliéster (E) y el poliéster (B) en una relación del 40 % en peso para el poliéster (E) y del 60 % en peso para el poliéster (B), y se seca la mezcla a 135 °C durante 6 horas en una presión reducida de 33 Pa. Después, se funde la mezcla, se filtra dos veces mediante filtros con una malla de 100 µm y 50 µm, respectivamente, y a continuación, se suministra a una extrusora, se extrude en estado fundido en forma de 5 lámina a aproximadamente 280 °C, y se enfría bruscamente, se pone en contacto y solidifica sobre un rodillo de metal de enfriamiento giratorio a una velocidad de rotación de 34 m/minuto, en el que la temperatura de la superficie se mantiene a 25 °C, mediante un método de aplicación de electricidad estática que usa un electrodo en forma de hilo para obtener una lámina de PET no estirada con un espesor de 292 µm.
La lámina de PET no estirada se calienta a 100 °C mediante grupos de rodillos calientes y un calentador de 10 infrarrojos y después se estira 4,1 veces en la dirección longitudinal mediante grupos de rodillos con diferente velocidad circunferencial para obtener una película PET estirada uniaxialmente.
A continuación, después de aplicar la disolución del revestimiento 1 a una superficie de la película de PET estirada uniaxialmente mediante una cuchilla de aire para ajustar la cantidad aplicada después del secado a 0,008 g/m2, se estira la película 4,2 veces a 130 °C en la dirección de la anchura mediante un tensor y en el estado en el que se fija 15 la longitud de la película en la dirección de la anchura, se calienta la película a 229 °C durante 2,6 segundos y además se lleva a cabo un tratamiento relajante del 5,5 % en la dirección de la anchura a 200 °C durante 2,6 segundos para obtener una película de PET estirada biaxialmente con un espesor de 18 µm. En la Tabla 3 se muestran los resultados de la evaluación.
(Ejemplo 5) 20
Se obtiene una película de PET estirada biaxialmente con un espesor de 18 µm de la misma manera que en el Ejemplo 4, excepto que la constitución de la película se hace para que sea de tres capas del 100 % en peso del poliéster (B) como la capa central y del 100 % en peso del poliéster (E) como las capas superficiales en una relación del espesor de la capa de superficie/capa central/capa superficial = 20/60/20. En la Tabla 3 se muestran los resultados de la evaluación. 25
Ejemplo comparativo 3)
Se obtiene una película de PET estirada biaxialmente con un espesor de 18 µm de la misma manera que en el Ejemplo 4, excepto que se usan un 40 % en peso del poliéster (E) y un 60 % en peso del poliéster (C) como materias primas y la filtración se cambia a una filtración en una etapa con un filtro con una malla de 100 µm y no se aplica la disolución del revestimiento 1. En la Tabla 3 se muestran los resultados de la evaluación. 30
[Tabla 4]
Ejemplo 4 Ejemplo 5 Ejemplo Comparativo 3
Constitución de capas
Monocapa Capa de superficie 1 Capa central Capa de superficie 2 Monocapa
Relación de mezcla de poliéster (% en peso)
Poliéster E 40 100 - 100 40
Poliéster B
60 - 100 - -
Poliéster C
- - - - 60
Relación constitucional de las capas (% en peso)
100 20 60 20 100
Estiramiento longitudinal
Temperatura de estiramiento (°C) 100 100 100
Relación de estiramiento
4,1 4,1 4,1
Estiramiento lateral
Temperatura de estiramiento (°C) 130 130 130
Temperatura conjunto de calentamiento (°C)
229 229 229
Relación de estiramiento
4,2 4.2 4,2
Relación de relajación (%)
5,5 5,5 5,5
[Tabla 5]
Ejemplo 4 Ejemplo 5 Ejemplo Comparativo 3
Contenido del trímero de tereftalato de etileno (ppm)
7.030 7.050 7.040
Contenido de germanio (ppm)
11 11 11
Color de la fase: Co-b
1,1 1,2 1,2
Materiales extraños en película (Número/m2)
0 0 9,6
Resistividad superficial (log Ω)
9,5 9,5 16 o más
Viscosidad intrínseca de la película (dl/g)
0,62 0,62 0,61
Retracción térmica %
Longitudinal 0,2 0,2 0,2
Lateral
1,3 1,2 1,3
Aplicabilidad industrial
Según la presente invención, se proporciona una etiqueta envolvente para envases, que incluye una materia prima reproducida a partir de botellas de PET para bebidas, no causa pérdida de productividad y de calidad de la película, y no es propensa a los problemas debidos a la electricidad estática. Además, se pueden recuperar y reutilizar restos de película, que no se producen en un producto en el momento de la producción, como materia prima de película y 5 por lo tanto, la invención es ventajosa en términos de economía y de impacto medioambiental.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Una etiqueta envolvente para envases que consistente en
    una película de poli(tereftalato de etileno) orientada biaxialmente con
    un contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno de 9.000 ppm o menos,
    una resistencia específica en estado fundido a una temperatura de 285 °C dentro de 1, 0 x 108 Ω·cm, y en donde 5
    al menos una superficie de la película tiene una resistividad superficial de 13 log Ω o menor bajo una humedad relativa del 65 %.
  2. 2. La etiqueta envolvente para envases según la reivindicación 1, en donde el número de materiales extraños con un tamaño de 1 mm o mayor por 1 m2 de película es menos de 1,0.
  3. 3.- La etiqueta envolvente para envases según la reivindicación 1 ó 2, en donde la película contiene al menos un 10 compuesto de metal alcalinotérreo en 20 ppm o más, basado en el átomo de metal alcalinotérreo y un compuesto de fósforo en 9 ppm o más, basado en el átomo de fósforo.
  4. 4. Una etiqueta envolvente para envases que consiste en
    una película de poli(tereftalato de etileno) orientada biaxialmente con
    un contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno de 9.000 ppm o menos, 15
    un número de materiales extraños con un tamaño de 1 mm o mayor por 1 m2 de película de menos de 1,0, y en donde
    al menos una superficie de la película tiene una resistividad superficial de 13 log Ω o menor bajo una humedad relativa del 65 %.
  5. 5. La etiqueta envolvente para envases según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde un agente 20 antiestático aniónico con un grupo alquilo de 10 a 20 átomos de carbono está presente en al menos una superficie de la película.
  6. 6. La etiqueta envolvente para envases según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el agente antiestático aniónico se aplica antes del tratamiento térmico final en la etapa de producción de la película.
  7. 7. La etiqueta envolvente para envases según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la retracción 25 de la película en las condiciones de aire caliente de 150 °C y un tiempo de tratamiento de 30 minutos está dentro del 3 % en ambas direcciones longitudinal y de la anchura.
  8. 8. La etiqueta envolvente para envases según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el contenido del trímero cíclico de tereftalato de etileno es 6.000 ppm o menos, y el contenido del poli(tereftalato de etileno) que contiene 6.000 ppm o menos del trímero cíclico de tereftalato de etileno es del 10 % en peso o más. 30
  9. 9. La etiqueta envolvente para envases según la reivindicación 8, en donde el poli(tereftalato de etileno) que contiene 6.000 ppm o menos del trímero cíclico de tereftalato de etileno está hecho a partir de botellas de PET recicladas.
  10. 10. La etiqueta envolvente para envases según las reivindicaciones 8 ó 9, en donde el poli(tereftalato de etileno) que contiene 6.000 ppm o menos del trímero cíclico de tereftalato de etileno tiene un coeficiente del aumento de la 35 contrapresión de un filtro de 10 o menor.
  11. 11. La etiqueta envolvente para envases según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el valor del color-b de la película es 10 o menos.
  12. 12.- El uso de una etiqueta envolvente para envases como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, como una etiqueta para un envase para bebidas. 40
  13. 13.- El uso de la reivindicación 12, en donde el envase para bebidas es una botella de PET.
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