Película de poliéster termorretráctil, que comprende tereftalato de etileno como principal constituyente y que contiene el 10% en moles o más de una o más clase(s) de compuesto(s) monomérico(s) que se convierte(n) en componente(s) amorfo(s) en todos los componentes de resina de poliéster,

que adquieren una forma alargada con una anchura constante, y siendo la dirección principal de retracción de la misma la dirección longitudinal, satisfaciendo la película termorretráctil los requisitos 1) a 4) siguientes: 1) el índice de termorretracción en agua caliente en la dirección longitudinal es del 15% o más y del 80% o menos cuando la película se trata en agua caliente a 90ºC durante 10 s; 2) el índice de termorretracción en agua caliente en una dirección transversal que es ortogonal a la dirección longitudinal es del 0% o más y del 17% o menos cuando se trata la película en agua caliente a 90ºC durante 10 s; 3) los índices de refracción de la dirección longitudinal y de la dirección transversal son ambos de 1,570 o más y de 1,620 o menos; y 4) el índice de retracción natural en la dirección principal de retracción después de envejecimiento a 40ºC y una HR del 65% durante 700 horas es del 0,05% o más y del 1,5% o menos

Película de poliéster termorretráctil y procedimiento para su producción.

Campo de la técnica

La presente invención se refiere a una película de poliéster termorretráctil y a un método de fabricación de la misma, en especial a una película de poliéster termorretráctil adecuada para aplicaciones de etiquetado y a un método de fabricación de la misma.

Antecedentes de la técnica

Recientemente, las películas de plástico termorretráctiles hechas de numerosos tipos de resinas se han utilizado ampliamente para aplicaciones tales como el embalaje externo para mejorar el aspecto de las mercancías embaladas, el embalaje para impedir que el contenido se golpee directamente, y el etiquetado del embalaje para proteger tanto las botellas de vidrio como las botellas de plástico y la indicación de productos comerciales. Entre estas películas de plástico termorretráctiles, las películas para conformar por estiramiento hechas de resina de cloruro de polivinilo, resina de poliestireno, resina de poliéster o similares, se utilizan con el propósito de etiquetado, sellado de la tapa o embalaje conjunto en diferentes contenedores tales como contenedores de tereftalato de polietileno (PET), contenedores de polietileno y contenedores de vidrio.

Sin embargo, aunque sus características de retracción sean excelentes, las películas de cloruro de polivinilo plantean problemas como la baja termorresistencia, la generación de cloruro de hidrógeno gaseoso durante la incineración, la generación de dioxinas, y similares. Además, el uso de películas de resina de cloruro de polivinilo como etiquetas retráctiles para los contenedores de PET y similares también suponen un problema porque la etiqueta tiene que separarse del contenedor durante el reciclaje del contenedor. Por otra parte, aunque el aspecto del acabado sea bueno después de la retracción, las películas de poliestireno resisten mal los disolventes y, por lo tanto, adolecen de la desventaja de que hay que imprimirlas con una tinta de una composición especial. Adicionalmente, las películas de poliestireno hay que incinerarlas a temperatura elevada y plantean un problema al generar una gran cantidad de humo negro, que además es pestilente, durante la incineración.

Por consiguiente, las películas de poliéster que muestran un elevada termorresistencia, que son fáciles de incinerar y cuya fuerza adherente del disolvente es excelente, se han utilizado ampliamente como etiquetas retráctiles. Cada vez se utilizan más las películas de poliéster a medida que se distribuye una mayor cantidad de contenedores de PET.

Además, se utilizan ampliamente las películas normales de poliéster termorretráctiles que se retraen enormemente en la dirección transversal. En tal caso, las películas de poliéster termorretráctiles que se retraen principalmente en la dirección transversal se someten a un elevado índice de estiramiento en la dirección transversal para mostrar características de retracción en la dirección transversal. Sin embargo, a menudo sólo se aplica un índice bajo de estiramiento en la dirección longitudinal, que es ortogonal a la dirección principal de retracción, y son también películas de poliéster termorretráctiles sin conformar por estiramiento. Las películas a las que se aplica sólo un índice bajo de estiramiento en la dirección longitudinal o las películas que se conforman por estiramiento sólo en la dirección transversal tienen el defecto de ser poco resistentes a una fuerza mecánica longitudinal.

Además, una etiqueta para una botella se debe adherir a la botella en forma circular y después termorretraerse perimetralmente. Por lo tanto, cuando una película termorretráctil que se termorretrae en la dirección transversal se adhiere como una etiqueta, se debe formar un cuerpo circular de tal forma que la dirección transversal de la película se convierta en la dirección del perímetro y entonces el cuerpo circular se debe adherir a la botella al cortar el cuerpo circular en piezas que tienen una longitud determinada. Por lo tanto, es difícil adherir a gran velocidad sobre una botella una etiqueta hecha de una película termorretráctil que se termorretrae en la dirección transversal. Por esta razón, recientemente, se demandan películas que se pueden enrollar directamente alrededor del perímetro de una botella y que se puedan adherir desde un rollo de película (denominado enrollado automático) y que se termorretraigan en la dirección longitudinal. Además, recientemente, se ha desarrollado un método de enrollado que implica cubrir el contorno de un contenedor de resina sintética abierto por un lado, tal como una fiambrera, con una película a modo de cinta de manera que se envuelve el contenedor. Las películas que se retraen en la dirección longitudinal son adecuadas también para tales aplicaciones de embalaje. Por consiguiente, se espera que en el futuro aumente rápidamente la demanda de películas retráctiles en la dirección longitudinal.

Para eliminar la desventaja de la resistencia mecánica en la dirección ortogonal a la dirección principal de retracción, tal y como se describió anteriormente, y para mostrar una función de retracción en la dirección longitudinal, se sabe que una película de poliéster termorretráctil que se fabrica por conformación por estiramiento de una película sin conformar por estiramiento 2,0 a 5,0 veces respectivamente en la dirección longitudinal (también llamada a lo largo) y en la dirección transversal (también llamada a lo ancho) y luego volviendo a estirar 1,1 veces o más en la dirección longitudinal, por lo que se muestra retracción así como control tanto del módulo de Young en la dirección longitudinal como del módulo de Young en la dirección transversal, que tiene un valor determinado o más (véase la patente japonesa JP 8-2441141). El documento de patente internacional WO 2005/012403 A1 describe otra película de poliéster estirada biaxialmente que tiene una propiedad de apertura fácil.

Breve descripción del dibujo

La figura 1 es una vista explicativa que muestra la forma de una pieza de prueba en la medición de la resistencia al desgarre en ángulo recto (en la cual, la unidad de longitud del dibujo para cada parte de la pieza de prueba son milímetros).

Descripción del símbolo

F: película.

Descripción de la invención

No obstante, aunque la película de poliéster termorretráctil del documento 1 de patente descrita anteriormente tiene una buena resistencia mecánica en la dirección longitudinal y en la dirección transversal, no son necesariamente suficientes ni las distintas propiedades cuando la película se fabrica como un producto industrial ni las propiedades que se aprovechan para embalaje. En otras palabras, cuando los presentes inventores replicaron un experimento utilizando una planta piloto (ancho de la película = 1,5 m) para obtener una película de poliéster termorretráctil del documento 1 de patente, la película de poliéster termorretráctil resultante mostró cierta resistencia mecánica en la dirección longitudinal y en la dirección transversal. Sin embargo, el índice de retracción natural de la película era grande cuando la película se dejó a una temperatura normal durante un tiempo fijo y, por lo tanto, se encontraron las desventajas de que la película producida en forma de rollo se tensa después de enrollarse y de que el rollo de película se arruga con facilidad. Además, se encontró que la película de poliéster termorretráctil obtenida mediante la replicación anterior era mala en relación a las propiedades de desgarre (también denominada capacidad de apertura de línea perforada) cuando se rasgó por la línea perforada ortogonal a la dirección principal de retracción. Además, se ha encontrado que la retracción en la dirección longitudinal, que es la dirección principal de retracción, no es necesariamente suficiente y por eso no se puede aplicar la película a una amplia variedad de embalajes.

Un objetivo de la presente invención es dar a conocer una película de poliéster termorretráctil que supera los problemas propios de la película de poliéster termorretráctil anterior del documento 1 de patente, que muestra una elevada resistencia mecánica en la dirección transversal, que es ortogonal a la dirección principal de retracción, y que no hace que se tense después de enrollarse sobre un rollo de la película producida de éste, que apenas tiene arrugas en el rollo de película y que su capacidad de apertura de línea perforada... [Seguir leyendo]

1. Película de poliéster termorretráctil, que comprende tereftalato de etileno como principal constituyente y que contiene el 10% en moles o más de una o más clase(s) de compuesto(s) monomérico(s) que se convierte(n) en componente(s) amorfo(s) en todos los componentes de resina de poliéster, que adquieren una forma alargada con una anchura constante, y siendo la dirección principal de retracción de la misma la dirección longitudinal,

satisfaciendo la película termorretráctil los requisitos 1) a 4) siguientes:

1) el índice de termorretracción en agua caliente en la dirección longitudinal es del 15% o más y del 80% o menos cuando la película se trata en agua caliente a 90ºC durante 10 s;

2) el índice de termorretracción en agua caliente en una dirección transversal que es ortogonal a la dirección longitudinal es del 0% o más y del 17% o menos cuando se trata la película en agua caliente a 90ºC durante 10 s;

3) los índices de refracción de la dirección longitudinal y de la dirección transversal son ambos de 1,570 o más y de 1,620 o menos; y

4) el índice de retracción natural en la dirección principal de retracción después de envejecimiento a 40ºC y una HR del 65% durante 700 horas es del 0,05% o más y del 1,5% o menos.

2. Película de poliéster termorretráctil según la reivindicación 1, en la que

el índice de termorretracción en agua caliente en la dirección longitudinal es del 15% o más y menos del 40% cuando la película se trata en agua caliente a 90ºC durante 10 s,

el índice de refracción de la dirección longitudinal es de 1,570 o más y de 1,590 o menos,

y el índice de refracción de la dirección transversal es de 1,570 o más y de 1,620 o menos.

3. Película de poliéster termorretráctil según la reivindicación 1 o 2, en la que el componente principal del(de los) monómero(s) que se convierten en componente(s) amorfo(s) en todos los componentes de resina de poliéster es cualquiera entre neopentilglicol, 1,4-ciclohexanodimetanol y ácido isoftálico.

4. Película de poliéster termorretráctil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que

el índice de Elmendorf es de 0,15 o más y de 1,5 o menos cuando las cargas de desgarre de Elmendorf en la dirección longitudinal y la dirección transversal se miden después de que la película se retraiga un 10% en la dirección longitudinal en agua caliente a 80ºC.

5. Película de poliéster termorretráctil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que

la resistencia al desgarre en ángulo recto en la dirección transversal por unidad de grosor después de que la película se retraiga un 10% en la dirección longitudinal en agua caliente a 80ºC es de 100 N/mm o más y de 300 N/mm o menos.

6. Método para fabricar continuamente la película de poliéster termorretráctil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende

estirar una película sin conformar por estiramiento a un índice de 2,5 veces o más y de 6,0 veces o menos en la dirección transversal a una temperatura de Tg + 5ºC o más y de Tg + 40ºC o menos mientras se sujetan ambos extremos en la dirección transversal mediante un clip en un bastidor,

pasar la película por una zona intermedia que no ejecuta una operación de calentamiento activo,

termotratar la película a una temperatura de 100ºC o más y de 170ºC o menos durante un periodo de 1,0 s o más y de 10,0 s o menos,

enfriar la película a una temperatura en la superficie de 30ºC o más y de 70ºC o menos,

estirar la película a un índice de 2,0 veces o más y de 7 veces o menos en la dirección longitudinal a una temperatura de Tg + 5ºC o más y de Tg + 80ºC o menos, y

posteriormente enfriar la película a una velocidad de enfriamiento de 30ºC/s o más y de 70ºC/s o menos hasta una temperatura en la superficie de la película de 45ºC o más y de 75ºC o menos.