[发明专利]热收缩聚酯薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热收缩聚酯薄膜的制备方法，特别是涉及一种包含预热、拉伸及退火步骤的热收缩聚酯薄膜的制备方法。

背景技术

热收缩膜为广泛使用的包装及标签材料，其中，热收缩聚酯薄膜由于无味、无毒、机械性质佳以及具有易于回收等优点，目前已用来取代较不符合环保要求的聚氯乙烯薄膜。热收缩聚酯膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，用于PET饮料瓶的包装及标签时，可与饮料瓶本体一同回收，更符合市场及环保需求。

一般未经改质的聚酯薄膜的收缩率不超过30%，因此在应用于热收缩膜时，习知技术一般会于聚酯中加入改质剂，如间苯二甲酸(IPA)、新戊二醇(neopentylglycol，NPG)、1,4-环己烷二甲醇(1,4–Cyclohexanedimethanol，CHDM)等。再者，聚酯薄膜于后续包装及标签热收缩工序中，须在高于100℃的温度下进行，而为了达到节能目的，目前业界皆希望将热收缩聚酯膜的收缩温度及时间加以降低，例如在80℃及10秒以下就可达成所需的热收缩率。依据前述各种问题，US7,008,698B2便提出一种热收缩高分子膜，包含由二酸及含有2-甲基-1,3-丙二醇的二醇所聚合而成的经改质聚酯树脂；此高分子膜是通过熔融及挤压成片，再经冷却及于高分子的玻璃化转变温度至低于高分子软化熔融的温度下进行多次拉伸所制成。此专利的工序需要经过至少2次的拉伸步骤，才可让所制得的高分子膜于80℃及10秒下的收缩率为50%。对于业界而言，此专利案的工序仍不符合经济效益而有待改进。

EP1055506B1也利用工序改善方式来降低收缩温度，其工序包含使聚酯膜于[Tg-5]℃至[Tg+15]℃的温度及1.05-1.2的拉伸比(draw ratio)下，沿机器方向(MD)进行第一次拉伸，以得到经拉伸聚酯膜；使该经拉伸聚酯膜预热并沿垂直于机器方向的方向(TD)分别进行第二次及第三次拉伸，所制得的热收缩聚酯膜于80℃下的收缩率达50-60%。上述专利案仅运用两阶段拉伸工序，虽满足降低收缩温度的需求，但仍无法有效节能减碳及降低制造成本。此外，上述专利案所制得的热收缩聚酯膜分别具有于70℃及5秒下的收缩率>20%以及于75℃及5秒下的收缩率>35%，可能会于货柜运输时受热收缩而变形(一般运输时的货柜内温度可能高达70℃)，致使热收缩聚酯膜的尺寸安定性不佳。

由上述说明可知，如何降低热收缩聚酯膜的收缩温度并同时满足货柜运输时需要维持的尺寸安定性，对于目前业界仍有极大需求。

发明内容

鉴于EP1055506B1使用两阶段拉伸工序所产生的耗能，以及其无法满足货柜运输时的尺寸安定性问题，本发明申请人提出一种利用一次拉伸步骤，再搭配预热及退火步骤(EP1055506B1并未提出此等步骤)的工序，以克服前述所提出的所有问题，同时符合业界的需求。

本发明的目的在于提供一种可降低收缩温度且于运输时具有良好尺寸安定性的热收缩聚酯薄膜的制备方法。

本发明热收缩聚酯薄膜的制备方法，包含：

(a)提供一具有X℃的玻璃化转变温度的聚酯薄膜；

(b)使该聚酯薄膜于(X+20)℃至(X+30)℃的预热温度范围下进行预热，得到一经预热聚酯薄膜；

(c)于拉伸比范围为2.7至7.7以及拉伸时间为不大于15秒下，使该经预热聚酯薄膜沿垂直于机器方向的方向进行拉伸，得到一经拉伸薄膜；

(d)使该经拉伸薄膜于(X-10)℃至X℃的退火温度范围及不大于10秒的退火时间下进行退火，得到一经退火薄膜；及

(e)使该经退火薄膜冷却至环境温度，以制得该热收缩聚酯薄膜。

本发明的有益效果在于：本发明制备方法通过预热温度、拉伸条件及退火温度的控制，使所制得的热收缩聚酯薄膜于70℃及5秒下的收缩率<0.5%，而可于货柜运输时具有良好的尺寸安定性，以及于80℃及5秒下的收缩率>60%，通过收缩温度的降低，使标签热收缩工序温度能够降低，并同时减少耗能。

具体实施方式

本发明热收缩聚酯薄膜的制备方法，包含：

(a)提供一具有X℃的玻璃化转变温度的聚酯薄膜；

(b)使该聚酯薄膜于(X+20)℃至(X+30)℃的预热温度范围下进行预热，得到一经预热聚酯薄膜；

(c)于拉伸比范围为2.7至7.7以及拉伸时间为不大于15秒下，使该经预热聚酯薄膜沿垂直于机器方向的方向进行拉伸，得到一经拉伸薄膜；