[发明专利]热收缩聚酯膜

说明书

本发明公开了一种用于制备热收缩聚酯膜的方法。所述方法包括获得由聚酯的改性组合物制成的聚酯膜。聚酯的组合物包括一种或更多种聚酯，所述聚酯选自但不限于由以下组成的组：对苯二甲酸(PET)、萘二甲酸(PEN)、1,4‑环己烷‑二甲酸、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和间苯二甲酸。组合物还包括一定量的作为交联剂的马来酸酐，以及任选地一定量的二醇。所述方法还包括在预定的降低的温度下在预定的方向下在拉伸方向上热拉伸所获得的聚酯膜。此后，聚酯膜被冷却，从而将收缩性质锁定在聚酯膜内。

本公开内容总体上涉及收缩膜(shrink film)，并且更特别地涉及制备热收缩聚酯膜(heat shrinking polyester film)的方法。

发明背景

收缩膜，也称为热收缩膜，被广泛用于包装工业内的多种包装应用中。最近，通常对收缩膜以及对具有高抗拉强度和拉伸性质的收缩膜的需求存在显著上升。这样的膜能够在施加热后收缩，以释放在挤出期间或在挤出之后赋予膜的应力。收缩可以在一个方向上发生或在纵向方向和横向方向两者上发生。该过程引起膜围绕产品收缩，产生紧密的、透明的包裹物(wrapping)，该包裹物符合产品的轮廓并且其是美学上令人愉快的。这还提供包装材料所需的有用的功能，诸如保护产品免受部件的损失、盗窃或由于搬运(handing)和运输造成的损坏。以收缩膜包裹的典型物品是玩具、游戏机(game)、体育用品、文具、贺卡、五金器具和家用产品、办公用品和表单、食品、唱片以及工业零件。

传统上，聚合物材料诸如聚烯烃和聚氯乙烯通常已经用于生产大多数可商购的收缩膜。然而，这样的膜继承较不合意的机械性质诸如抗拉强度和抗拉模量，并且因此这些膜的包装更易于撕裂或以其他方式在搬运期间变得物理地损坏。此外，它们通常不具备高温耐热性，这限制了它们用于烹饪用途的应用。此外，这样的材料不是容易地可回收的，因此引起重大的环境危害。具体地，PVC在热分解时产生一种医学界公认的致癌物——二噁英，并且因此，一些欧洲国家已经开始禁止使用PVC材料，特别是禁止用于食品和药品的包装。

考虑用于生产的其他材料包括多种聚酯，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯，缩写PET)和其他类似的聚酯。这样的聚酯是无卤素的、可回收的、环境安全的并且容易以低成本可获得的，并且因此被认为是传统收缩材料的良好替代物。然而，这样的聚酯具有非常低的收缩性质，不超过30％，并且因此不能满足实际应用的要求。此外，这些具有低分子量的线性聚合物具有低的熔融强度。因此，这样的聚酯的纯形式不被认为适合于收缩膜的大规模生产，并且因此通常使用多种方法进行改性，以便改进它们的熔融强度和其他期望的性质诸如抗拉强度、收缩率及类似性质。

在一些情况下，制备包含添加有新戊二醇的PET的组合物的基于PET的收缩膜。这样的膜具有高收缩性质。然而，在这些专利中制备的热收缩聚酯膜具有低熔融强度，并且因此常常不能满足二次吹塑膜加工条件的需求。

最近，多种低密度聚乙烯(LDPE)膜也已经在市场上可获得。然而，这样的LDPE膜不具有足够的强度和耐穿刺性。为了克服LDPE膜的低强度，含有LDPE和线性低密度聚乙烯(LLDPE)两者的共混物的膜也已经在商业上使用。相对于LDPE膜，LDPE+LLDPE膜通常具有增加的强度，但是常常具有降低的透明度和收缩性(shrink)。

为了克服上文提及的问题，还已经建议包括多种改性的聚酯诸如PETG(1,4-环己烷二甲醇改性的聚(对苯二甲酸乙二醇酯))的多种高强度替代物用于收缩膜。虽然这些膜提供了优异的收缩性质和相当好的抗拉强度，但这些膜是昂贵的并且不太有利于回收。因此，这样的基于改性的聚酯的膜也不被推荐。

因此，在本领域中对于改进的热收缩聚酯膜存在需求，该热收缩聚酯膜虽然是成本有效的并且环境无毒的，但也继承了用于热收缩包装膜的预期的收缩性质、熔融强度、机械强度/抗拉强度连同其他合意的性质。

发明概述