[发明专利]热收缩性聚酯薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及在均匀热收缩、最小破裂或变形方面、甚至二次热收缩后具有高性能的热收缩性聚酯薄膜，其适合用于标记或收缩包装容器。

背景技术

在预定的温度下加热能够缩回原形的热收缩性薄膜已被广泛使用，例如，用于标记或收缩包装容器，包装捆绑的商品及封盖儿。

这种热收缩性薄膜由聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚酯制成。传统的由软聚氯乙烯制成的热收缩性薄膜，由于其有限的最大热收缩率，不适用于标记容器的整个表面，近来，由于它们释放有毒污染物，例如燃烧时释放二噁英，开始变得不受欢迎。另一方面，定向聚苯乙烯薄膜具有均匀的热收缩性能，并易于从PET瓶上除去进行循环利用，但是它们的问题是耐热性差。

因此，由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)形成的热收缩性聚酯薄膜具有令人满意的耐热性能和收缩性能，可优选用于标记玻璃瓶的整个表面。然而，该聚酯薄膜的收缩应力和收缩率普遍过高，结果导致非均匀收缩而变形，末端弯曲或破裂，尤其是当它经受二次热收缩过程，例如灭菌或高温灌装过程时。

韩国专利公开号No.2004-37126公开了通过向其中加入一定量的新戊二醇和1，4-环己烷，可以提高聚酯薄膜的收缩均匀度。另外，韩国专利公开号No.2003-84879公开了一种沿定向的方向具有良好抗裂性的热收缩性聚酯薄膜，其是通过控制薄膜的纵向和横向方向的折射率而获得的。

虽然这种热缩薄膜用于标记或收缩包装容器在经历第一步热收缩时，在均匀收缩或抗裂性方面有所改善，但是经历第一步标记后，在灭菌或高温灌装过程中受到再加热时，它们仍然经受非均匀收缩、变形或破裂。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种在均匀热收缩、最小破裂或变形方面具有高性能的热收缩性聚酯薄膜，甚至在经受灭菌或高温灌装过程的二次热收缩后，显示出良好的可加工性、耐热性和机械强度。因而，本发明薄膜可方便地用于标记或收缩包装容器。

本发明提供一种含二价酸组分和二元醇组分的热收缩性聚酯薄膜，其中：

二元醇组分含有摩尔百分含量为10～90％的乙二醇，摩尔百分含量为5～85％的式(I)化合物，及摩尔百分含量为5～20％的至少一种选自下组的材料：碳原子数≥4的直链二元醇、二甘醇和聚四亚甲基醚二醇；以及

该聚酯薄膜具有≤5N/□的残余收缩应力，厚度5μm的薄膜浸于90℃水中1min后的变形率≤5％，根据式(II)计算变形率≤5％，用90℃水处理10sec后沿主收缩方向，具有≥40％的热收缩率：

其中，R₁和R₂彼此独立地为氢或直链C_1-4烷基，但R₁和R₂不能同时为氢；

(W-ω)/L×100    (II)

其中，W为热处理前薄膜的宽度(mm)，ω为热处理后收缩薄膜的最窄宽度(mm)，L为热处理后收缩薄膜的长度(mm)。

附图说明

根据本发明的以下描述并结合附图，将详细说明本发明的上述和其它目的及特征，附图分别表示：

图1：示意图表明热处理前和热处理后测量薄膜长度变化的方法；以及

图2：示意图显示评价薄膜裙子现象(skirt phenomenon)的方法。

发明详述

本发明含二价酸组分和二元醇组分的热收缩性聚酯薄膜可通过二价酸组分(即，二羟酸组分)如对苯二甲酸和对苯二甲酸二甲酯与二元醇组分如乙二醇共聚制备得到。

本发明所用二元醇组分含有摩尔百分含量为10～90％的乙二醇，摩尔百分含量为5～85％、优选10～25％的式(I)化合物，及摩尔百分含量为5～20％、优选7～15％的至少一种选自下组的材料：碳原子数≥4的直链二元醇、二甘醇和聚四亚甲基醚二醇。

当式(I)化合物的摩尔百分含量低于5％时，导致热收缩率不理想，由于在拉伸或热收缩后的热处理过程中过量产生定向晶体，得到的薄膜用作容器外周的标记，受到外部冲击时很容易破裂。

另外，当直链二元醇、二甘醇、聚四亚甲基醚二醇及它们的混合物的摩尔百分含量低于5％时，所得薄膜的残余收缩应力和变形率很不利地升高，导致标签向上缩(riding up)或裙子现象(skirtphenomenon)。上缩现象是指标签卷起来并沿着容器表面攀升。裙子现象是指变形，常见于非圆形容器的标签。然而，当摩尔百分含量高于20％时，上述薄膜标签频繁出现破裂，或过低的玻璃传导温度(Tg)导致薄膜收缩率逐渐增加。