RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 243608 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 06.0. 7802.7 (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: 09.04.14 Europejski Biuletyn Patentowy 14/1 EP 243608 B1 (13) (1) T3 Int.Cl. B29C 61/06 (06.01) B29C /14 (06.01) C08J /18 (06.01) G09F 3/04 (06.01) (4) Tytuł wynalazku: Termokurczliwa folia poliestrowa, sposób jej wytwarzania oraz produkt opakowany z jej użyciem () Pierwszeństwo: 26.0.09 JP 09126776 (43) Zgłoszenie ogłoszono: 04.04.12 w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 12/14 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono:.09.14 Wiadomości Urzędu Patentowego 14/09 (73) Uprawniony z patentu: Toyobo Co., Ltd., Osaka, JP (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP 243608 T3 MASAYUKI HARUTA, Tsuruga, JP YUKINOBU MUKOYAMA, Tsuruga, JP KATSUHIKO NOSE, Osaka, JP (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Janina Kossowska PATPOL KANCELARIA PATENTOWA SP. Z O.O. ul. Nowoursynowska 162 J 02-776 Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
Opis 1 2 3 Dziedzina techniki wynalazku [0001] Niniejszy wynalazek dotyczy termokurczliwej folii poliestrowej, sposobu jej wytwarzania oraz produktu opakowanego z jej użyciem. W szczególności dotyczy on termokurczliwej folii poliestrowej odpowiedniej do stosowania jako etykieta, sposobu jej wytwarzania oraz produktu opakowanego z użyciem etykiety. Stan techniki [0002] W ostatnich latach rozciągane folie wykonane z żywicy w postaci polichlorku winylu, żywicy polistyrenowej, żywicy poliestrowej lub podobnej (tak zwane folie termokurczliwe) są powszechnie wykorzystywane do stosowania etykietowanych opakowań, uszczelek kapsli, opakowań zbiorczych itp., spełniając zarówno rolę ochrony butelek szklanych, butelek PET itp. jak i do znakowania produktów. Spośród termokurczliwych folii jako takich, wady folii z polichlorku winylu stanowi mała odporność cieplna, wydzielanie gazowego chlorowodoru podczas spalania lub powodowanie powstawania dioksyny. Wady folii polistyrenowej stanowi jej mała odporność na rozpuszczalniki, konieczność stosowania farby drukarskiej o określonym składzie oraz to, że należy je spalać w wysokiej temperaturze, co powoduje powstawanie w dużych ilościach czarnego dymu o nieprzyjemnym zapachu. Z tego względu termokurczliwe folie typu poliestrowego o dużej odporności cieplnej, charakterystyce łatwego spalania oraz o doskonałej odporności na rozpuszczalniki zostały powszechnie wykorzystane jako kurczliwe etykiety oraz, w wyniku wzrostu ilości rozprowadzanych pojemników PET, występuje tendencja, że używana ich ilość wzrasta. [0003] Ponadto, w odniesieniu do termokurczliwej folii, znaczący skurcz w kierunku poprzecznym był powszechnie wykorzystywany, mając na uwadze manipulowanie w produkcji etykiet. Z tego względu zwykła termokurczliwa folia poliestrowa była wytwarzana przez rozciąganie w kierunku poprzecznym w znaczącym stopniu, aby wywoływać wystarczającą siłę skurczu w kierunku poprzecznym podczas ogrzewania. [0004] Jednakże w przypadku zwykłej termokurczliwej folii poliestrowej prawie nie wykonuje się rozciągania w kierunku wzdłużnym przecinającym pod kątami prostymi główny kierunek skurczu. Zatem istnieje niedogodność związana z tym, że jej wytrzymałość mechaniczna jest mała oraz, gdy jest nałożona na butelkę PET lub podobny element jako etykieta przez skurcz, etykiety nie można łatwo rozerwać wzdłuż perforacji (lub, innymi słowy, jej zdolność do otwarcia wzdłuż perforacji jest słaba). Ponadto, gdy folia jest rozciągana w kierunku wzdłużnym podczas wytwarzania, aby osiągnąć lepszą zdolność otwierania termokurczliwej folii poliestrowej wzdłuż perforacji, to pomimo tego, iż wytrzymałość mechaniczna staje się wysoka i zdolność do otwierania jej wzdłuż perforacji ulega poprawie w pewnym stopniu, siła kurcząca jest wywierana w kierunku wzdłużnym. Z tego względu, gdy nakłada się na butelkę PET lub inny podobny element etykietę na drodze skurczu, wynik jest niedogodny, gdyż wygląd (wykończenie na skutek skurczu) staje się bardzo zły. [000] W świetle powyższego, zaproponowano sposób poprawy możliwości otwierania wzdłuż perforacji w przypadku termokurczliwej folii poliestrowej, zgodnie z którym niekompatybilną żywicę termoplastyczną miesza się z głównymi materiałami dla termokurczliwej folii poliestrowej (patrz dokument patentowy 1). [0006] Zgodnie ze sposobem według dokumentu patentowego 1, choć możliwość otwierania wzdłuż perforacji w przypadku termokurczliwej folii poliestrowej można poprawić w pewnym stopniu, trudno jest stwierdzić, że termokurczliwa folia poliestrowa wykazująca wystarczającą zdolność do otwierania jej wzdłuż perforacji jest rzeczywiście wytwarzana w ten sposób. Ponadto, nawet jeśli zaadaptuje się sposób według dokumentu patentowego 1, można jedynie prowadzić rozciąganie wyłącznie w kierunku poprzecznym podczas wytwarzania, tak że nie jest możliwe wytwarzanie termokurczliwej folii poliestrowej z dobrą wydajnością.
1 2 3 Dokumenty stanowiące stan techniki Dokument patentowy [0007] Dokument patentowy 1: Japońskie wyłożenie zgłoszenia patentowego (JP-A) nr 02-363312, EP-A- 837, ujawnia termokurczliwą folię poliestrową przydatną do stosowania jako etykieta, sposób jej wytwarzania oraz opakowanie z wykorzystaniem etykiety, w którym poliester etykiety zawiera jako główny składnik tereftalan etylenu oraz co najmniej 1% molowych jednego innego monomeru zdolnego do tworzenia składnika bezpostaciowego, która to folia spełnia szereg wymagań odnośnie do podanych tak konkretnych właściwości, przy poprawionej jej zdolności do rozdzierania wzdłuż perforacji. Ujawnienie wynalazku Problem rozwiązywany przez wynalazek [0008] Niniejszy wynalazek stworzono w celu rozwiązania powyższych problemów związanych ze zwykłą termokurczliwą folią poliestrową i celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie termokurczliwej folii poliestrowej, której zdolność do otwierania wzdłuż perforacji jest bardzo dobra, a wydajność produkcyjna jest stosunkowo wysoka. Środki do rozwiązania problemu [0009] Pierwszy wynalazek według niniejszego wynalazku stanowi termokurczliwa folia poliestrowa, zawierająca: żywicę poliestrową, w której tereftalan etylenu stanowi główny składnik składowy i w której nie mniej niż 13% molowych jednego lub więcej składników monomerowych, które mogą stać się składnikiem niekrystalicznym, wchodzi w skład całości składników żywicy poliestrowej, przy czym termokurczliwa folia poliestrowa spełnia następujące wymagania (1) do (4): (1) różnica w stopniu skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku poprzecznym folii poddanej obróbce w gorącej wodzie w 80 C przez sekund i przez 3 sekundy wynosi 3% do 1%; (2) stopień skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku poprzecznym i w kierunku wzdłużnym, przy obróbce w gorącej wodzie w 90 C przez sekund wynosi odpowiednio % do 80% i 0% do 12%; (3) wytrzymałość na rozdzieranie pod kątem prostym w kierunku wzdłużnym na jednostkę grubości po poddaniu skurczowi w stopniu % w kierunku poprzecznym w gorącej wodzie o temperaturze 80 C wynosi 180 N/mm do 3 N/mm; oraz (4) wytrzymałość na rozciąganie przy zerwaniu w kierunku wzdłużnym wynosi 90 MPa do 0 MPa. [00] Korzystne wykonania pierwszego wynalazku według niniejszego wynalazku są następujące: (1) Gdy mierzono obciążenia rozdzierające według Elmendorfa w kierunku poprzecznym i podłużnym po poddaniu skurczowi w stopniu % w kierunku poprzecznym w gorącej wodzie o temperaturze 80 C, stosunek Elmendorfa wynosi 0,3 do 1,; (2) Grubość wynosi µm do 70 µm, a zmętnienie wynosi 2,0 do 13,0; (3) Współczynnik tarcia dynamicznego wynosi 0,1 do 0,; oraz (4) Głównym składnikiem w monomerach, które mogą stać się niekrystalicznym składnikiem w całości składników żywicy poliestrowej, jest dowolny spośród glikolu neopentylowego, 1,4- cykloheksanodimetanolu i kwasu izoftalowego. [0011] Drugi wynalazek według niniejszego wynalazku stanowi sposób wytwarzania w sposób ciągły termokurczliwej folii poliestrowej według powyższego pierwszego wynalazku, charakteryzujący się tym, że obejmu- 2
1 2 3 je następujące etapy (a) do (g): (a) etap wzdłużnego rozciągania, w którym nierozciąganą folię poliestrową rozciąga się 2,2-krotnie do 3,0-krotnie w kierunku wzdłużnym w temperaturze Tg do (Tg + C), a następnie rozciąga się 1,2- krotnie do 1,-krotnie w kierunku wzdłużnym w temperaturze (Tg + C) do (Tg + C), przy czym rozciąganie wzdłużne wykonuje się do osiągnięcia 2,8-krotnego do 4,-krotnego całkowitego zwiększenia stopnia rozciągnięcia; (b) etap wygrzewania, w którym folię po wzdłużnym rozciąganiu poddaje się relaksacji o % do 70% w kierunku wzdłużnym, z ogrzewaniem w kierunku poprzecznym z użyciem nagrzewnicy promiennikowej; (c) etap pośredniej obróbki cieplnej, w którym folię po wygrzewaniu poddaje się obróbce cieplnej przez 1,0 sekundę do 9,0 sekund w temperaturze 1 C do 190 C w stanie utrzymywania przez zaciski na obydwu końcach w kierunku poprzecznym w rozszerzarce; (d) etap naturalnego chłodzenia, w którym folię po pośredniej obróbce cieplnej przepuszcza się przez strefę pośrednią, w której zostaje ona odcięta od strefy ogrzewania w każdym z etapów i nie prowadzi się operacji dodatkowego ogrzewania, w wyniku czego następuje naturalne chłodzenie; (e) etap wymuszonego chłodzenia, w którym folię po naturalnym chłodzeniu chłodzi się aktywnie aż do osiągnięcia temperatury powierzchni 80 C do 1 C; (f) etap bocznego rozciągania, w którym folia po wymuszonym chłodzeniu jest rozciągana 2,0-krotnie do 6,0-krotnie w kierunku poprzecznym w temperaturze (Tg + C) do (Tg + C); oraz (g) etap końcowej obróbki cieplnej, w którym folię po bocznym rozciąganiu poddaje się obróbce cieplnej przez 1,0 sekundę do 9,0 sekund w temperaturze 80 C do 1 C w stanie utrzymywania przez zaciski na obydwu końcach w kierunku poprzecznym w rozszerzarce. [0012] Trzeci wynalazek według niniejszego wynalazku stanowi opakowany produkt, który charakteryzuje się tym, że termokurczliwą folię poliestrową według pierwszego wynalazku stosuje się jako materiał bazowy i etykietę, w której wykonuje się perforację lub parę nacięć na materiale bazowym, nanosi się na co najmniej część zewnętrznej powierzchni pakowanego wyrobu, a następnie poddaje się skurczowi termicznemu. Zalety wynalazku [0013] Termokurczliwa folia poliestrowa według niniejszego wynalazku ma wysokie właściwości skurczowe w kierunku poprzecznym, który jest głównym kierunkiem skurczu, jej wytrzymałość mechaniczna jest również wysoka w kierunku wzdłużnym przecinającym się pod kątem prostym z kierunkiem poprzecznym, jej zdolność do otwierania wzdłuż perforacji przy wytwarzaniu z niej etykiety jest dobra, a przy otwieraniu, można ją gładko przeciąć wzdłuż perforacji od początku rozdzierania aż do jego zakończenia. Ponadto jej sztywność (tak zwana odporność na obciążenia dynamiczne) jest wysoka oraz jej zdolność od mocowania, przy uformowaniu w etykietę, jest doskonała. Na dodatek jej charakterystyki przetwórcze w prowadzeniu procesu drukowania i procesu wytłaczania są dobre. W związku z tym termokurczliwą folię poliestrową według niniejszego wynalazku można z powodzeniem stosować jako etykietę dla pojemników, takich jak butelka, i przy stosowaniu jako etykiety, można ją bardzo skutecznie przymocować w krótkim czasie do pojemnika, takiego jak butelka, a gdy poddana jest skurczowi termicznemu po zamocowaniu, można osiągnąć dobre wykończenie, przy którym zmarszczki oraz niewystarczający skurcz są bardzo małe. Na dodatek przymocowana etykieta ma bardzo dobrą zdolność do otwierania jej wzdłuż perforacji. W opakowanym produkcie według niniejszego wynalazku rozdzieranie naniesionej etykiety jest dobre i naniesioną etykietę można gładko rozerwać wzdłuż perforacji z odpowiednią siłą. 3
1 2 3 [0014] Ponadto, z uwagi na to, że termokurczliwą folię poliestrową według niniejszego wynalazku wytwarza się przez rozciąganie dwuosiowe w kierunku wzdłużnym i bocznym, można ją wytwarzać bardzo wydajnie. [001] Ponadto w termokurczliwej folii poliestrowej według niniejszego wynalazku siła adhezji przy sklejaniu tylnej i przedniej strony (lub tych samych stron) ze sobą z użyciem rozpuszczalnika jest bardzo duża. W związku z tym można ją korzystnie zastosować w różnego rodzaju nanoszonych etykietach, takich jak etykieta dla butelek PET. Krótki opis rysunków [0016] Fig. 1 stanowi rysunek ilustrujący, który pokazuje kształt próbki do badań do pomiaru wytrzymałości na rozdzieranie pod kątem prostym. (Przy okazji, jednostką długości każdej części próbki do badań na rysunku jest mm.) Najlepszy sposób realizacji wynalazku [0017] Poliester stosowany do termokurczliwej folii poliestrowej według niniejszego wynalazku zawiera tereftalan etylenu jako główny składowy składnik. I tak zawiera on nie mniej niż 0% molowych lub, korzystnie, nie mniej niż 60% molowych tereftalanu etylenu. y innych kwasów dikarboksylowych jako składników tworzących poliester według niniejszego wynalazku obejmują aromatyczny kwas dikarboksylowy, taki jak kwas izoftalowy, kwas naftalenodikarboksylowy lub kwas ortoftalowy; alifatyczny kwas dikarboksylowy, taki jak kwas adypinowy, kwas azelainowy, kwas sebacynowy lub kwas dekanodikarboksylowy; i alicykliczny kwas dikarboksylowy. [0018] Gdy stosuje się alifatyczny kwas dikarboksylowy (taki jak kwas adypinowy, kwas sebacynowy lub kwas dekanodikarboksylowy), tak aby był zawarty w poliestrze, jego ilość wynosi korzystnie mniej niż 3% molowe. W termokurczliwej folii poliestrowej wytworzonej z użyciem poliestru zawierającego 3% molowe lub więcej takiego alifatycznego kwasu dikarboksylowego, odporność na obciążenia dynamiczne folii przy nakładaniu z dużą prędkością jest niewystarczająca. [0019] Korzystnie trikarboksylowy i wyższy kwas polikarboksylowy (taki jak kwas trimelitowy, kwas piromelitowy i jego bezwodnik) nie wchodzi w skład poliestru. W termokurczliwej folii poliestrowej wytworzonej z zastosowaniem poliestru zawierającego taki kwas polikarboksylowy, trudno jest osiągnąć wymagany duży stopień skurczu. [00] y składnika diolowego wchodzącego w skład poliestru obejmują alifatyczny diol, taki jak glikol etylenowy, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, glikol neopentylowy lub heksanodiol; alicykliczny diol, taki jak 1,4-cykloheksanodimetanol; oraz aromatyczny diol, taki jak bisfenol A. [0021] W odniesieniu do poliestru korzystny jest taki, który zawiera jeden lub więcej rodzajów cyklicznego diolu (taki jak 1, 4-cykloheksanodimetanol) oraz diol zawierający 3 do 6 atomów węgla (taki jak 1,3- propanodiol, 1,4-butanodiol, glikol neopentylowy lub heksanodiol), tak aby doprowadzić temperaturę zeszklenia (Tg) do 60 do 80 C. [0022] W poliestrze, suma jednego lub więcej rodzajów monomerów jako składników, które będą stanowić niekrystaliczny składnik w 0% molowych składnika w postaci polihydroksylowego alkoholu lub w 0% molowych składnika w postaci kwasu polikarboksylowego w całości żywicy poliestrowej wynosi nie mniej niż 13% molowych, korzystnie nie mniej niż 14% molowych, korzystniej nie mniej niż 1% molowych, a szczególnie korzystnie nie mniej niż 16% molowych. Choć nie ma specjalnego ograniczenia odnośnie do górnej granicy sumy składnika(-ów) monomerycznego(-ych), który(-e) może(-gą) stać się niekrystalicznym składnikiem, może ona wynosić, na przykład, % molowych. y monomeru, który może stać się niekrysta- 4
1 2 3 licznym składnikiem, obejmują glikol neopentylowy, 1,4-cykloheksanodimetanol, kwas izoftalowy, kwas 1,4- cykloheksanodikarboksylowy, kwas 2,6-naftalenodikarboksylowy, 2,2-dietylo-1,3-propanodiol, 2-n-butylo-2- etylo-1,3-propanodiol, 2,2-izopropylo-1,3-propanodiol, 2,2-di-n-butylo-1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol i heksanodiol. Spośród nich korzystnie stosuje się glikol neopentylowy, 1,4-cykloheksanodimetanol lub kwas izoftalowy. [0023] Korzystnie poliestru nie wytwarza się tak, aby zawierał diol mający nie mniej niż 8 atomów węgla (taki jak oktanodiol) albo trihydroksylowy lub wyższy wielowodorotlenowy alkohol (taki jak trimetylolopropan, trimetyloloetan, glicerol lub diglicerol). W termokurczliwej folii poliestrowej wytwarzanej z użyciem poliestru zawierającego taki diol lub alkohol wielowodorotlenowy trudno jest uzyskać wymagany duży stopień skurczu. [0024] Korzystnie nie wytwarza się poliestru zawierającego glikol dietylenowy, glikol trietylenowy i glikol polietylenowy, o ile w ogóle jest to możliwe. [002] W razie potrzeby różne dodatki, takie jak wosk, przeciwutleniacz, środek antystatyczny, środek zarodkujący kryształy, środek zmniejszający lepkość, termostabilizator, pigment do barwienia, środek zapobiegający zabarwieniu lub absorber promieniowania nadfioletowego można dodawać do żywicy, która tworzy termokurczliwą folię poliestrową według niniejszego wynalazku. Korzystnie drobne cząstki, które nadają folii właściwości robocze (właściwości poślizgowe) lepiej dodaje się jako środek smarujący do żywicy, która tworzy termokurczliwą folię poliestrową według niniejszego wynalazku. Choć jako drobne cząstki można wybrać dowolny składnik, przykłady nieorganicznych drobnych cząstek obejmują krzemionkę, tlenek glinu, ditlenek tytanu, węglan wapnia, kaolin i siarczan baru, a przykłady organicznych drobnych cząstek obejmują cząstki żywicy akrylowej, cząstki żywicy melaminowej, cząstki żywicy silikonowej i cząstki usieciowanego polistyrenu. Średnia wielkość cząstek w przypadku drobnych cząstek może być odpowiednio wybrana w zależności od potrzeb z zakresu 0,0 do 3,0 µm (w przypadku pomiaru z użyciem licznika Coultera). [0026] W odniesieniu do sposobu mieszania powyższych cząstek z żywicą, która tworzy termokurczliwą folię poliestrową, choć można, przykładowo, dodać je w dowolnym z etapów wytwarzania żywicy poliestrowej, to korzystnie cząstki dodaje się w postaci zawiesiny zdyspergowanej w glikolu etylenowym lub podobnym w etapie estryfikacji lub w etapie po zakończeniu wymiany estrowej i przed rozpoczęciem reakcji polikondensacji, po czym prowadzi się polikondensację. Ponadto korzystne jest prowadzenie tego, na przykład, sposobem, w którym zawiesinę cząstek zdyspergowanych w glikolu etylenowym, wodzie lub podobnym składniku z użyciem wytłaczarki ugniatającej wyposażonej w odpowietrzenie, miesza się z materiałami żywicy poliestrowej lub sposobem, w którym suche cząstki i materiały żywicy poliestrowej miesza się z użyciem wytłaczarki ugniatającej. [0027] Można również termokurczliwą folię poliestrową według niniejszego wynalazku poddać obróbce koronowej, obróbce powlekającej lub obróbce płomieniowej, aby uzyskać lepsze właściwości adhezyjne powierzchni folii. [0028] Gdy termokurczliwą folię poliestrową według niniejszego wynalazku poddaje się obróbce w gorącej wodzie o temperaturze 90 C przez sekund w stanie nieobciążonym, stopień skurczu termicznego folii w kierunku poprzecznym (czyli stopień skurczu termicznego w gorącej wodzie w 90 C w kierunku poprzecznym), obliczony z następującego wzoru (1) na podstawie długości przed i po skurczu, wynosi % do 80%. Stopień skurczu termicznego (%) = {[(długość przed skurczem)- (długość po skurczu)]/[długość przed skurczem]} x 0 wzór (1) [0029] Gdy stopień skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku poprzecznym w 90 C wynosi poniżej
1 2 %, w etykiecie po skurczu termicznym tworzą się zmarszczki i rozluźnienia na skutek małej wielkości skurczu i nie jest to korzystne. Z drugiej strony, gdy stopień skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku poprzecznym w 90 C wynosi ponad 80%, podczas skurczu występuje tendencja do naprężenia lub powstaje tak zwany "odskok" podczas skurczu termicznego, gdy folię stosuje się jako etykietę, tak że nie jest to korzystne. Przy okazji, dolna granica stopnia skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku poprzecznym w 90 C wynosi korzystnie nie mniej niż 41%, korzystniej wynosi nie mniej niż 43%, a szczególnie korzystnie wynosi nie mniej niż 4%. Ponadto górna granica stopnia skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku poprzecznym w 90 C wynosi korzystnie nie więcej niż 7%, korzystniej wynosi nie więcej niż 70%, a szczególnie korzystnie wynosi nie więcej niż 6%. [00] Ponadto w termokurczliwej folii poliestrowej według niniejszego wynalazku, stopień skurczu termicznego w kierunku wzdłużnym po obróbce przez sekund w stanie nieobciążonym w gorącej wodzie o temperaturze 90 C, obliczony z powyższego wzoru (1) (czyli stopień skurczu termicznego w kierunku wzdłużnym w 90 C) wynosi 0% do 12%. Gdy stopień skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku wzdłużnym w 90 C wynosi mniej niż 0% (czyli gdy wydłużenie o ponad 2% uzyska się w wyniku obróbki cieplnej), można nie osiągnąć dobrego wyglądu po skurczu, gdy folię stosuje się jako etykietę dla butelki i nie jest to korzystne. Z drugiej strony, gdy stopień skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku wzdłużnym w 90 C wynosi ponad 12%, podczas skurczu występuje tendencja do naprężenia w wyniku skurczu termicznego, gdy folię stosuje się jako etykietę dla butelki i nie jest to korzystne. Stopień skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku wzdłużnym w 90 C wynosi korzystnie 0,% do %, korzystniej 1% do 8%. [0031] W termokurczliwej folii poliestrowej według niniejszego wynalazku różnica pomiędzy stopniem skurczu termicznego w kierunku poprzecznym folii, obliczonym z powyższego wzoru (1) przy obróbce przez sekund w stanie nieobciążonym w gorącej wodzie o temperaturze 80 C, oraz stopniem skurczu termicznego w kierunku poprzecznym folii, obliczonym z powyższego wzoru (1) przy obróbce przez 3 sekundy w stanie nieobciążonym w gorącej wodzie o temperaturze 80 C czyli, innymi słowy, różnica obliczona z następującego wzoru (2) wynosi 3% do 1%. 3 Różnica (ΔSHW) (%) w stopniu skurczu termicznego w 80 C = (Stopień skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku poprzecznym w 80 C przez sekund) - (Stopień skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku poprzecznym w 80 C przez 3 sekundy wzór (2) [0032] Gdy różnica w stopniu skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku poprzecznym w 80 C wynosi poniżej 3%, szybkość skurczu termicznego w gorącej wodzie staje się duża, na skutek czego występuje tendencja do powstawania zmarszczek, rozluźnień i naprężeń przy wytwarzaniu etykiety przez poddanie skurczowi termicznemu i nie jest to korzystnie. Z drugiej strony, im większa jest różnica w stopniu skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku poprzecznym w 80 C, tym jest lepiej, choć granica wynosi 1% według obecnego stanu wiedzy. Przy okazji, dolna granica różnicy w stopniu skurczu termicznego w gorącej wodzie w kierunku poprzecznym w 80 C wynosi korzystnie nie mniej niż 3,%, a korzystniej wynosi nie mniej niż 4%. [0033] Ponadto w przypadku termokurczliwej folii poliestrowej według niniejszego wynalazku, niezbędne jest, aby, gdy folia jest kurczona w stopniu do % w kierunku poprzecznym w gorącej wodzie o temperaturze 80 C, a następnie poniższą metodą oznacza się wytrzymałość na rozdzieranie pod kątem prostym w kierunku wzdłużnym na jednostkę grubości, to wytrzymałość na rozdzieranie pod kątem prostym w kierunku 6
1 wzdłużnym wynosi 180 N/mm do 3 N/mm. [0034] [Metoda pomiaru wytrzymałości na rozdzieranie pod kątem prostym] [003] Folię przymocowuje się do prostokątnej ramy o ustalonej długości w stanie jak poprzednio, gdy była luźna (czyli, innymi słowy, obydwa końce folii utrzymywane są przez ramy). Następnie doprowadza się do skurczu folii w stopniu % w kierunku poprzecznym przez zanurzenie w gorącej wodzie o temperaturze 80 C na około sekund, aż luźna folia będzie w stanie naprężonym (czyli do zaniku luźności). Następnie przygotowuje się próbkę do badań przez pobranie próbki o kształcie pokazanym na Fig. 1, zgodnie z JIS K 7128. (Przy okazji, przy pobieraniu próbki kierunek rozdarcia próbki do badań określa się jako kierunek wzdłużny.) Następnie obydwa końce próbki do badań (w kierunku poprzecznym) chwytane są przez przyrząd ogólnego przeznaczenia do badań przy rozciąganiu (Autograph produkowany przez Shimadzu), przeprowadza się pomiar wytrzymałości pod naprężeniem rozrywającym w takich warunkach, że prędkość rozciągania wynosi 0 mm/minutę, po czym wytrzymałość na rozdzieranie pod kątem prostym na jednostkę grubości oblicza się z następującego wzoru (3). Wytrzymałość na rozdzieranie pod kątem prostym = (Wytrzymałość przy naprężeniu rozrywającym)/(grubość) wzór (3) 2 3 [0036] Gdy wytrzymałość na rozdzieranie pod kątem prostym po skurczu w stopniu % w kierunku poprzecznym w gorącej wodzie o temperaturze 80 C wynosi poniżej 180 N/mm, możliwy jest taki przypadek, że łatwo zdarzy się rozerwanie na skutek wstrząsu w wyniku upadku itp., podczas transportu, gdy folie stosuje się jako etykietę, tak że nie jest to korzystne. Z drugiej strony, gdy wytrzymałość na rozdzieranie pod kątem prostym wynosi ponad 3 N/mm, zdolność rozcinania (łatwość rozdzierania) w początkowym stadium rozdzierania etykiety staje się słaba, co nie jest korzystne. Przy okazji, dolna granica wytrzymałości na rozdzieranie pod kątem prostym wynosi korzystnie nie mniej niż 18 N/mm, korzystniej wynosi nie mniej niż 190 N/mm, jeszcze korzystniej wynosi nie mniej niż 19 N/mm, a szczególnie korzystnie wynosi nie mniej niż 0 N/mm. Ponadto górna granica wytrzymałości na rozdzieranie pod kątem prostym wynosi korzystnie nie więcej niż 0 N/mm, korzystniej wynosi nie więcej niż 29 N/mm, a szczególnie korzystnie wynosi nie więcej niż 290 N/mm. Można osiągać niższą wytrzymałość na rozdzieranie pod kątem prostym, gdy w folii tworzą się wgłębienia, przykładowo, przez środki zwiększające ilość dodatków w żywicy. [0037] W termokurczliwej folii poliestrowej według niniejszego wynalazku, korzystnie, jeśli kurczy się ona w stopniu % w kierunku poprzecznym w gorącej wodzie o temperaturze 80 C, a obciążenie rozdzierające według Elmendorfa w kierunku poprzecznym i wzdłużnym mierzy się poniższą metodą, wskaźnik Elmendorfa będący stosunkiem obciążeń rozdzierających według Elmendorfa jako taki wynosi 0,3 do 1,. [Metoda pomiaru wskaźnika Elmendorfa] [0038] Folię przymocowuje się do prostokątnej ramy o ustalonej długości w stanie jak poprzednio, gdy była luźna (czyli, innymi słowy, obydwa końce folii utrzymywane są przez ramy). Następnie doprowadza się do skurczu folii w stopniu % w kierunku poprzecznym przez zanurzenie w gorącej wodzie o temperaturze 80 C na około sekund, aż luźna folia będzie w stanie naprężonym (czyli do zaniku luźności). Następnie wykonuje się pomiar obciążenia rozdzierającego według Elmendorfa w kierunku poprzecznym i wzdłużnym folii. zgodnie z JIS K 7128 i wskaźnik Elmendorfa oblicza się z użyciem następującego wzoru (4). 7
1 2 3 Wskaźnik Elmendorfa = (obciążenie rozdzierające Elmendorfa w kierunku poprzecznym)/(obciążenie rozdzierające Elmendorfa w kierunku wzdłużnym) wzór (4) [0039] Gdy wskaźnik Elmendorfa wynosi poniżej 0,3, trudno jest wykonać rozdarcie prosto wzdłuż perforacji przy stosowaniu folii jako etykiety i nie jest to korzystne. Z drugiej strony, gdy wskaźnik Elmendorfa wynosi ponad 1,, występuje tendencja do rozdzierania produktu w innym miejscu niż perforacja i nie jest to korzystne. Przy okazji, dolna granica wskaźnika Elmendorfa wynosi korzystnie nie mniej niż 0,4, korzystnie wynosi nie mniej niż 0,42, a szczególnie korzystnie wynosi nie mniej niż 0,4, podczas gdy górna granica wskaźnika Elmendorfa wynosi korzystnie nie więcej niż 1,4, korzystniej wynosi nie więcej niż 1,3, a szczególnie korzystnie wynosi nie więcej niż 1,2. [00] Ponadto niezbędne jest, gdy wytrzymałość na rozciąganie przy zerwaniu w kierunku wzdłużnym termokurczliwej folii poliestrowej według niniejszego wynalazku mierzona następującą metodą, wynosi 90 MPa do 0 MPa. [Metoda pomiaru wytrzymałości na rozciąganie przy zerwaniu] [0041] Próbki do badań w postaci pasków o ustalonej wielkości wykonuje się zgodnie z JIS K 7113, obydwa końce próbki do badań mocuje się w przyrządzie ogólnego przeznaczenia do badań przy rozciąganiu, test rozciągania przeprowadza się w warunkach obejmujących prędkość rozciągania 0 mm/minutę i wytrzymałość (naprężenie) przy rozciąganiu do zerwania folii w kierunku wzdłużnym oblicza się jako wytrzymałość na rozciąganie przy zerwaniu. [0042] Gdy wytrzymałość na rozciąganie przy zerwaniu w kierunku wzdłużnym jest niższa niż 90 MPa, "odporność na obciążenia dynamiczne" (sztywność) po zamocowaniu folii jako etykiety na butelce lub podobnym wyrobie jest słaba i nie jest to korzystne. Z drugiej strony, gdy wytrzymałość na rozciąganie przy zerwaniu wynosi ponad 0 MPa, właściwość umożliwiająca jej rozcinanie (łatwość rozdzierania) w początkowym stadium rozdzierania etykiety staje się słaba i nie jest to korzystne. Przy okazji, dolna granica wytrzymałości na rozciąganie przy zerwaniu korzystnie wynosi nie mniej niż 0 MPa, korzystniej wynosi nie mniej niż 1 MPa, a szczególnie korzystnie wynosi nie mniej niż 1 MPa. Górna granica wytrzymałości na rozciąganie przy zerwaniu korzystnie wynosi nie więcej niż 290 MPa, korzystniej wynosi nie więcej niż 280 MPa, a szczególnie korzystnie wynosi nie więcej niż 270 MPa. [0043] Na dodatek grubość termokurczliwej folii poliestrowej według niniejszego wynalazku korzystnie wynosi µm do 70 µm, a wartość zmętnienia wynosi 2,0 do 13,0. Gdy wartość zmętnienia wynosi ponad 13,0, przezroczystość staje się słaba i istnieje możliwość, że wygląd przy wytwarzaniu etykiety staje się zły i nie jest to korzystne. Przy okazji, wartość zmętnienia wynosi korzystnie nie więcej niż 11,0 a korzystniej wynosi nie więcej niż 9,0. Równocześnie im mniejsza jest wartość zmętnienia, tym lepiej, choć bierze się pod uwagę fakt, że dolna granica wynosi około 2,0, że nieuniknione jest, że ustaloną ilość środka smarującego dodaje się do folii w celu nadania jej praktycznie niezbędnej właściwości poślizgowej itp. [0044] W przypadku termokurczliwej folii poliestrowej według niniejszego wynalazku jej współczynnik tarcia dynamicznego (czyli w przypadku, gdy powierzchnię i spód termokurczliwej folii poliestrowej doprowadza się do kontaktu ze sobą) wynosi korzystnie 0,1 do 0,. Gdy współczynnik tarcia dynamicznego jest mniejszy od 0,1 lub większy niż 0,, charakterystyki przetwórcze przy wytwarzaniu etykiet stają się słabe i nie jest to korzystne. Korzystniej dolna granica współczynnika tarcia dynamicznego wynosi nie mniej niż 0,1 a szczególnie korzystnie wynosi nie mniej niż 0,2. Górna granica współczynnika tarcia dynamicznego korzystnie wynosi nie więcej niż 0,3, a szczególnie korzystnie wynosi nie więcej niż 0,0. 8
1 2 3 [004] Wyżej wspomnianą termokurczliwą folię poliestrową według niniejszego wynalazku można wytwarzać w taki sposób, że wyżej wspomniany materiał poliestrowy poddaje się wytłaczaniu w stopie z użyciem wytłaczarki i uzyskaną nierozciąganą folię poddaje się dwuosiowemu rozciąganiu oraz obróbce cieplnej zgodnie z ustalonym sposobem, jak to przedstawiono poniżej. [0046] Przy poddawaniu materiału w postaci żywicy wytłaczaniu w stopie korzystnie materiał poliestrowy suszy się w suszarce, takiej jak suszarka zasobnikowa lub suszarka łopatkowa, albo z użyciem suszarki próżniowej. Po wysuszeniu materiału poliestrowego jako takiego, topi się go w temperaturze 0 do 0 C z użyciem wytłaczarki i wytłacza się folię. Przy prowadzeniu takiego wytłaczania można przyjąć dowolny ze znanych sposobów, taki jak sposób z dyszą w kształcie litery T lub sposób rurowy. [0047] Gdy stopioną żywicę w postaci arkusza po wytłaczaniu szybko chłodzi się, można wytworzyć nierozciąganą folię. Jako sposób szybkiego chłodzenia stopionej żywicy można zastosować sposób, w którym stopioną żywicę wylewa się na obracający się bęben z ustników w celu szybkiego zestalenia, w wyniku czego otrzymuje się zasadniczo nieorientowany arkusz żywicy. [0048] Uzyskana nierozciągana folia jest następnie rozciągana w kierunku wzdłużnym w ustalonych warunkach, jak to wspomniano poniżej i folię po wzdłużnym rozciąganiu poddaje się obróbce wygrzewającej, szybko chłodzi się i jeszcze raz poddaje się obróbce cieplnej i uzyskaną folię po obróbce cieplnej chłodzi się w ustalonych warunkach, rozciąga w kierunku poprzecznym w ustalonych warunkach i poddaje jeszcze raz obróbce cieplnej, w wyniku czego można wytworzyć termokurczliwą folię poliestrową według niniejszego wynalazku. Poniżej korzystny sposób wytwarzania folii przy wytwarzaniu termokurczliwej folii poliestrowej według niniejszego wynalazku zostanie szczegółowo zilustrowany z uwzględnieniem różnicy ze zwykłym sposobem wytwarzania termokurczliwej folii poliestrowej. [Sposób wytwarzania termokurczliwej folii poliestrowej według niniejszego wynalazku] [0049] Jak wspomniano powyżej, termokurczliwą folię poliestrową wytwarza się zazwyczaj przez rozciąganie nierozciąganej foli tylko w kierunku, w którym ma się skurczyć (czyli w głównym kierunku rozciągania; zazwyczaj w kierunku poprzecznym). W wyniku badań twórców niniejszego wynalazku nad zwykłym sposobem wytwarzania stwierdzono, że przy zwykłym wytwarzaniu termokurczliwej folii poliestrowej występują następująca problemy. Gdy przeprowadza się rozciąganie tylko w kierunku poprzecznym, wytrzymałość mechaniczna w kierunku wzdłużnym staje się mała, jak wspomniano powyżej, a zdolność do otwierania wzdłuż perforacji po przetworzeniu w etykietę staje się słaba. Na dodatek trudno jest zwiększyć prędkość linii urządzenia do produkcji folii. Gdy stosuje się sposób rozciągania w kierunku wzdłużnym po rozciąganiu w kierunku poprzecznym, nie jest możliwe wywołanie wystarczającej siły kurczącej w kierunku poprzecznym, nawet jeśli dostosuje się warunki rozciągania. Ponadto siła kurcząca w kierunku wzdłużnym jest wywierana w tym samym czasie i wykończenie po skurczu i zamocowaniu przy formowaniu w etykietę staje się słabe. Gdy stosuje się sposób rozciągania w kierunku poprzecznym po rozciąganiu w kierunku wzdłużnym, to choć siła kurcząca w kierunku poprzecznym może być wywierana, to siła kurcząca w kierunku wzdłużnym jest również wywierana w tym samym czasie i wykończenie po skurczu i zamocowaniu przy formowaniu w etykietę staje się słabe. [000] Ponadto, w oparciu o wyżej wspomniane problemy w produkcji zwykłej termokurczliwej folii poliestrowej, twórcy niniejszego wynalazku przeprowadzili również badania nad wytwarzaniem termokurczliwej folii poliestrowej, w którym zdolność do otwierania wzdłuż perforacji jest dobra i efektywność produkcyjna jest 9
1 2 3 wysoka, w wyniku czego ustalili następujące fakty. W celu osiągnięcia lepszej zdolności do otwierania wzdłuż perforacji po uformowaniu w etykietę, prawdopodobnie niezbędne będzie, aby cząsteczki zorientowane w kierunku wzdłużnym zostały w pewnym stopniu zachowane. W celu osiągnięcia lepszego wykończenia po skurczu i zamocowaniu po uformowaniu w etykietę, kluczowe znaczenie ma to, że nie jest wywierana siła skurczowa w kierunku wzdłużnym oraz, w tym celu, prawdopodobnie niezbędne jest, aby stan naprężenia cząsteczek zorientowanych w kierunku wzdłużnym został zwolniony. [001] W świetle powyższych ustaleń twórcy niniejszego wynalazku stwierdzili, że niezbędne jest spowodowanie, aby "cząsteczki, które są zorientowane w kierunku wzdłużnym, ale nie uczestniczą w sile skurczu" istniały w folii w tym celu, aby osiągnięta została zarówno dobra zdolność do otwierania wzdłuż perforacji, jak i dobre wykończenie po skurczu. Wykonano dalsze badania metodą prób i błędów w celu ustalenia, jaki rodzaj rozciągania należy wykonać, aby można było spowodować, żeby "cząsteczki, które są zorientowane w kierunku wzdłużnym, ale nie uczestniczą w sile skurczu" istniały w folii. W efekcie, gdy stosuje się następujące środki podczas wytwarzania folii tak zwanym sposobem wzdłużnego-bocznego rozciągania, w którym rozciąganie wykonuje się w kierunku poprzecznym po rozciąganiu w kierunku wzdłużnym, można spowodować, aby "cząsteczki, które są zorientowane w kierunku wzdłużnym, ale nie uczestniczą w sile skurczu" występowały w folii i obecnie można wytwarzać termokurczliwą folię poliestrową, która spełnia zarówno dobrą zdolność do otwierania wzdłuż perforacji, jak i dobre wykończenie po skurczu, w wyniku czego został zrealizowany niniejszy wynalazek. (1) regulacja warunków wzdłużnego rozciągania; (2) obróbka wygrzewająca w kierunku wzdłużnym po rozciąganiu wzdłużnym; (3) pośrednia obróbka cieplna po rozciąganiu wzdłużnym; (4) naturalne chłodzenie (przerwa w ogrzewaniu) pomiędzy pośrednią obróbką cieplną i rozciąganiem bocznym; () wymuszone chłodzenie folii po naturalnym chłodzeniu; oraz (6) regulacja warunków bocznego rozciągania. Poniżej każdy z wyżej wspomnianych środków zostanie zilustrowany. (1) Regulacja warunków wzdłużnego rozciągania [002] W produkcji folii sposobem wzdłużnego-bocznego rozciągania według niniejszego wynalazku, niezbędne jest, aby rozciąganie wzdłużne było prowadzone w dwóch etapach. Zatem niezbędne jest to, że zasadniczo nieorientowaną (nierozciąganą) folię poddaje się najpierw wzdłużnemu rozciąganiu w temperaturze od Tg do (Tg + C), tak aby rozciągnąć ją w stopniu od 2,2-krotnego do 3,0-krotnego (pierwsze rozciąganie), po czym poddaje się wzdłużnemu rozciąganiu w temperaturze od (Tg + C) do (Tg + C), tak aby rozciągnąć ją w stopniu od 1,2-krotnego do 1,-krotnego (drugie rozciąganie) bez chłodzenia do temperatury nie wyższej niż Tg, przy czym wzdłużne rozciąganie prowadzi się tak, aby uzyskać całkowity wzrost wzdłużnego rozciągania (czyli [wzrost przy pierwszym wzdłużnym rozciąganiu] [wzrost przy drugim wzdłużnym rozciąganiu]) od 2,8-krotnego do 4,-krotnego. Korzystniej wzdłużne rozciąganie prowadzi się tak, aby osiągnąć całkowity wzrost wzdłużnego rozciągania od 2,9-krotnego do 4,3-krotnego. [003] Gdy wzdłużne rozciąganie przeprowadza się w dwóch etapach, jak wspomniano powyżej, korzystnie warunki wzdłużnego rozciągania ustala się w taki sposób, aby współczynnik załamania folii w kierunku wzdłużnym po wzdłużnym rozciąganiu był w zakresie 1,600 do 1,6, a naprężenie skurczu termicznego w
1 2 3 kierunku wzdłużnym folii po wzdłużnym rozciąganiu wynosiło nie więcej niż MPa. W wyniku prowadzenia wzdłużnego rozciągania w warunkach takich jak te, obecnie można regulować stopień orientacji folii w kierunku wzdłużnym i poprzecznym oraz stopień naprężenia podczas pośredniej obróbki cieplnej, boczne rozciąganie, a w końcowej obróbce cieplnej, która będzie wspomniana później, obecnie możliwe staje się osiąganie dobrej zdolności do otwierania wzdłuż perforacji w końcowej folii. [004] Gdy całkowity wzrost wzdłużnego rozciągania staje się duży przy prowadzeniu wzdłużnego rozciągania, występuje tendencja do tego, że stopień skurczu w kierunku wzdłużnym staje się wysoki. Jednakże, gdy rozciąganie w kierunku wzdłużnym prowadzi się w dwóch etapach, jak wspomniano powyżej, istnieje wówczas możliwość osiągnięcia małego naprężenia rozciągającego w kierunku wzdłużnym oraz powolnego zmniejszenia stopnia skurczu w kierunku wzdłużnym. Ponadto, gdy całkowity wzrost wzdłużnego rozciągania staje się duży, naprężenie w kierunku poprzecznym w wyniku rozciągania staje się duże, tak że zazwyczaj trudno jest regulować końcowy stopień skurczu w kierunku poprzecznym. Jednakże, gdy rozciąganie prowadzi się w dwóch etapach, można również doprowadzić do małego naprężenia przy rozciąganiu w kierunku bocznym, a regulowanie stopnia skurczu w kierunku bocznym staje się łatwe. [00] Ponadto, gdy całkowity wzrost wzdłużnego rozciągania staje się duży, wytrzymałość na rozdzieranie pod kątem prostym staje się mała i wytrzymałość na rozciąganie w kierunku wzdłużnym staje się duża. Gdy doprowadzi się do tego, że całkowity wzrost wzdłużnego rozciągania będzie zbliżony do wzrostu bocznego rozciągania, można osiągnąć wskaźnik Elmendorfa zbliżony do 1,0 i zdolność do otwierania wzdłuż perforacji po uformowaniu w etykietę staje się lepsza. Ponadto, gdy rozciąganie w kierunku wzdłużnym przeprowadza się w dwóch etapach, naprężenie przy rozciąganiu w kierunku bocznym można zmniejszyć i wskutek tego można spowodować, że orientacja w kierunku wzdłużnym będzie duża, w wyniku czego wytrzymałość na rozdzieranie pod kątem prostym staje się o wiele mniejsza, a wytrzymałość na rozciąganie w kierunku wzdłużnym staje się o wiele większa. W związku z tym, gdy rozciąganie w kierunku wzdłużnym wykonuje się w dwóch etapach i doprowadzi się do tego, że całkowity wzrost wzdłużnego rozciągania staje się duży, można wówczas wytwarzać etykietę o bardzo dobrej zdolności do otwierania wzdłuż perforacji. [006] Z drugiej strony, gdy całkowity wzrost wzdłużnego rozciągania jest ponad 4,-krotny, orientacja w kierunku wzdłużnym staje się duża, na skutek czego siła adhezji rozpuszczalnika staje się mała, ale w wyniku kontrolowania całkowitego wzrostu wzdłużnego rozciągania w stopniu nie większym niż 4,-krotny, możliwe jest obecnie, że orientacja w kierunku poprzecznym będzie zmniejszona oraz utrzymana będzie duża siła adhezji rozpuszczalnika. Ponadto, gdy całkowity wzrost wzdłużnego rozciągania jest ponad 4,-krotny, chropowatość warstwy powierzchniowej staje się mała, w wyniku czego współczynnik tarcia dynamicznego staje się duży, ale dzięki kontrolowaniu całkowitego wzrostu wzdłużnego rozciągania w takim stopniu, aby był on nie większy niż 4,-krotny, można wówczas zahamować zmniejszenie chropowatości warstwy powierzchni, tak że utrzymuje się mały współczynnik tarcia dynamicznego. [007] Ponadto, gdy rozciąganie w kierunku wzdłużnym wykonuje się w dwóch etapach, naprężenie przy rozciąganiu w kierunku wzdłużnym staje się małe, występuje tendencja do tego, że niejednorodność grubości w kierunku wzdłużnym oraz niejednorodność grubości w kierunku poprzecznym stają się duże, ale dzięki temu, że utrzymuje się duży całkowity wzrost wzdłużnego rozciągania, można osiągnąć to, że niejednorodność grubości w kierunku wzdłużnym będzie mała, w związku z tym można uzyskać również małe zmętnienie. Na dodatek, gdy osiągnie się duży całkowity wzrost wzdłużnego rozciągania, naprężenie w wyniku bocznego rozciągania staje się duże, tak że można osiągnąć to, że niejednorodność grubości w kierunku poprzecznym będzie również mała. 11
1 2 3 [008] Ponadto, gdy osiągnie się duży całkowity wzrost wzdłużnego rozciągania, można również osiągnąć dużą orientację w kierunku wzdłużnym i poprawić można zdolność do cięcia wzdłużnego przy końcowym nawijaniu folii po dwuosiowym rozciąganiu przez wałek. (2) Obróbka wygrzewająca w kierunku wzdłużnym po wzdłużnym rozciąganiu [009] Jak wspomniano powyżej, w celu osiągnięcia tego, że "cząsteczki, które są zorientowane w kierunku wzdłużnym, ale nie uczestniczą w sile skurczu" istnieją w folii, korzystnie cząsteczki zorientowane w kierunku wzdłużnym poddaje się relaksacji cieplnej. Gdy resztkowe naprężenie skurczowe w kierunku wzdłużnym folii po wzdłużnym rozciąganiu jest duże, wadę stanowi to, że stopień skurczu w gorącej wodzie w kierunku wzdłużnym folii po bocznym rozciąganiu staje się duży, w wyniku czego wykończenie po skurczu jest niezadowalające. Choć można zmniejszyć stopień skurczu w gorącej wodzie w kierunku wzdłużnym folii przez prowadzenie obróbki cieplnej w etapie bocznego rozciągania, sama relaksacja z wykorzystaniem ciepła nie zawsze jest wystarczająca do tego, aby całkowicie zmniejszyć stopień skurczu w gorącej wodzie w kierunku wzdłużnym folii, gdyż niezbędna jest duża ilość ciepła. W świetle powyższego twórcy niniejszego wynalazku zbadali środki do zmniejszenia, przed bocznym rozciąganiem, resztkowego naprężenia skurczowego w kierunku wzdłużnym folii po wzdłużnym rozciąganiu, jeśli w ogóle jest to możliwe. W efekcie stwierdzono, że gdy po wzdłużnym rozciąganiu doprowadzi się do relaksacji folii w kierunku wzdłużnym z wykorzystaniem różnicy prędkości pomiędzy walcami i ogrzewaniem folii po wzdłużnym rozciąganiu z wykorzystaniem nagrzewnicy promiennikowej, zmniejszenie resztkowego naprężenia skurczowego jest większe niż zmniejszenie orientacji w kierunku wzdłużnym, dzięki czemu resztkowe naprężenie skurczowe zmniejsza się o połowę lub nawet bardziej. [0060] Orientacja nie zmniejsza się w wyniku samego ogrzewania nagrzewnicą promiennikową bez środków do relaksacji, chociaż spadek naprężenia skurczowego w kierunku wzdłużnym jest w dalszym ciągu niewystarczający. Gdy zastosuje się tylko relaksację bez ogrzewania nagrzewnicą promiennikową, folia nie może ulec w wystarczającym stopniu relaksacji pomiędzy walcami, ale zostaje poluźniona, co jest niedogodne z powodu owijania się jej wokół walca. Stopień relaksacji w kierunku wzdłużnym wynosi % do 70%. Gdy stopień relaksacji wynosi poniżej %, trudno jest zmniejszyć o połowę naprężenie skurczowe w kierunku wzdłużnym folii po wzdłużnym rozciąganiu. Gdy stopień relaksacji wynosi ponad 70%, to choć naprężenie skurczowe folii po wzdłużnym rozciąganiu zmniejsza się o połowę lub nawet bardziej, orientacja w kierunku wzdłużnym również zmniejsza się, wskutek czego zdolność do cięcia w kierunku wzdłużnym staje się słaba i pogarsza się również wydajność produkcji. [0061] Przy ogrzewaniu nagrzewnicą promiennikową w obróbce wygrzewającej temperatura folii wynosi korzystnie od (Tg + C) do (Tg + C). Gdy temperatura jest niższa od (Tg + C), nie można stwierdzić, że ogrzewanie jest wystarczające i podczas relaksacji folia staje się luźna, co powoduje jej owijanie się wokół walca i tworzą się zmarszczki. Gdy wygrzewanie prowadzi się w temperaturze powyżej (Tg + C), następuje krystalizacja folii i trudno jest przeprowadzić boczne rozciąganie w następnym etapie. W odniesieniu do środków do ogrzewania folii w etapie obróbki wygrzewającej, można stosować inne środki ogrzewające niż nagrzewnice promiennikowe, takie jak suszarka z nadmuchem gorącego powietrza, chociaż, gdy chodzi o zmniejszenie przestrzeni zajmowanej przez urządzenie, nagrzewnica promiennikowa jest odpowiednia. [0062] Ponadto stwierdzono, że w wyniku obróbki wygrzewającej różnica w stopniu skurczu termicznego (ΔSHW) pomiędzy -sekundową obróbką i 3-sekundową obróbką dla stopnia skurczu termicznego w gorącej wodzie o temperaturze 80 C w kierunku poprzecznym folii staje się większa. Z uwagi na to, że folia poddana obróbce wygrzewającej po wzdłużnym rozciąganiu ma małe naprężenie skurczowe w kierunku 12
1 2 3 wzdłużnym, naprężenie skurczowe przy rozciąganiu w kierunku poprzecznym folii staje się małe i resztkowe naprężenie w kierunku poprzecznym folii po rozciąganiu w kierunku poprzecznym folii staje się małe. Sądzi się, że w efekcie różnica w stopniu skurczu termicznego (ΔSHW) w gorącej wodzie o temperaturze 80 C w kierunku poprzecznym folii staje się duża. (3) Pośrednia obrób cieplna po wzdłużnym rozciąganiu [0063] Jak wspomniano powyżej, korzystne jest poddanie cząsteczek zorientowanych w kierunku wzdłużnym cieplnej relaksacji w tym celu, żeby osiągnąć to, że "cząsteczki, które są zorientowane w kierunku wzdłużnym, ale nie uczestniczą w sile skurczu" będą obecne w folii. Jednakże, ze znanej wiedzy technicznej w pokrewnym przemyśle wiadomo, że jeśli obróbkę cieplną w wysokiej temperaturze przeprowadzi się dla foli pomiędzy rozciąganiem w kierunku pierwszej osi i w kierunku drugiej osi podczas dwuosiowego rozciągania folii, to folia po obróbce cieplnej jest wykrystalizowana, tak że dalsze rozciąganie nie jest możliwe. Jednakże zgodnie z wynikiem badań metodą prób i błędów przeprowadzonych przez twórców niniejszego wynalazku stwierdzono następujący zaskakujący fakt. I tak, gdy wzdłużne rozciąganie wykonuje się w ustalonych warunkach, pośrednią obróbkę cieplną wykonuje się w ustalonych warunkach w zależności od stanu folii po wzdłużnym rozciąganiu, a boczne rozciąganie wykonuje się w ustalonych warunkach w zależności od stanu folii po pośredniej obróbce cieplnej w sposobie wzdłużnego-bocznego rozciągania, możliwe będzie osiągnięcie tego, że "cząsteczki, które są zorientowane w kierunku wzdłużnym, ale nie uczestniczą w sile skurczu" mogą być obecne w folii bez powodowania rozerwania podczas bocznego rozciągania. [0064] Zatem przy wytwarzaniu folii zgodnie ze sposobem wzdłużnego-bocznego rozciągania według niniejszego wynalazku, trzeba prowadzić obróbkę cieplną (poniżej będzie ona określana jako pośrednia obróbka cieplna) w czasie od 1,0 sekundy do 9,0 sekund w temperaturze 1 C do 190 C w takim stanie, że obydwa końce folii w kierunku poprzecznym są utrzymywane przez zaciski w rozszerzarce, po poddaniu nierozciąganej folii wzdłużnemu rozciąganiu i obróbce wygrzewającej. W wyniku prowadzenia pośredniej obróbki cieplnej w taki sposób można osiągnąć to, że "cząsteczki, które są zorientowane w kierunku wzdłużnym, ale nie uczestniczą w sile skurczu" będą występować w folii, w związku z czym możliwe jest wytwarzanie folii, której zdolność do otwierania wzdłuż perforacji po uformowaniu w etykietę jest dobra i nie powstają nierówności podczas skurczu. Przy okazji, nie zawsze jest możliwe osiągnięcie tego, że "cząsteczki, które są zorientowane w kierunku wzdłużnym, ale nie uczestniczą w sile skurczu" będą obecne w folii w wyniku dowolnego wzdłużnego rozciągania, ale po raz pierwszy możliwe jest osiągnięcie tego, że "cząsteczki, które są zorientowane w kierunku wzdłużnym, ale nie uczestniczą w sile skurczu" będą obecne w folii po pośredniej obróbce cieplnej, pod warunkiem, że przeprowadzi się wyżej wspomniane ustalone wzdłużne rozciąganie. Następnie, gdy przeprowadza się ustalone naturalne chłodzenie, wymuszone chłodzenie i boczne rozciąganie, które będą wspomniane poniżej, można zorientować cząsteczki w kierunku poprzecznym, tak aby wywołać siłę skurczową w kierunku poprzecznym, przy czym w dalszym ciągu zostaje utrzymany stan, w którym "cząsteczki, które są zorientowane w kierunku wzdłużnym, ale nie uczestniczą w sile skurczu" będą powstawały w folii. [006] Przy okazji, dolna granica temperatury pośredniej obróbki cieplnej jest korzystnie nie niższa niż 133 C, a korzystniej jest nie niższa niż 13 C. Górna granica temperatury pośredniej obróbki cieplnej jest korzystnie nie wyższa niż 180 C, a korzystniej jest nie wyższa niż 170 C. Z drugiej strony niezbędny czas pośredniej obróbki cieplnej dogodnie nastawia się w zakresie od 1,0 sekundy do 9,0 sekund w zależności od składu materiałów, a korzystnie nastawia się w zakresie 3,0 sekundy do 7,0 sekund. [0066] Gdy pośrednią obróbkę cieplną prowadzi się w sposób opisany powyżej, korzystnie warunki pośred- 13