JP2001096615A - 熱収縮性ポリエステル系フィルム - Google Patents
熱収縮性ポリエステル系フィルムInfo
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Abstract
に関し、特に蓋材などを中心とした包装材料として好適
な熱収縮性ポリエステル系フィルムを提供する。 【解決手段】 熱収縮性ポリエステル系フィルムにおい
て、95℃・10秒の条件下での、少なくとも一方向
(A)の温湯収縮率が30〜50%であり、前記方向
(A)と直角をなす方向(B)の温湯収縮率が25〜4
5%であって、かつΔHS(ΔHS=|方向(A)の温
湯収縮率−方向(B)の温湯収縮率|)が10%以下で
あることを特徴とする熱収縮性ポリエステル系フィル
ム。
Description
テル系フィルムに関し、特に蓋材などを中心とした包装
材料として好適な熱収縮性ポリエステル系フィルムに関
するものである。
ラベル用収縮フィルムの分野では、ポリ塩化ビニル、ポ
リスチレン等からなるフィルムが主として用いられてい
たが、近年、ポリ塩化ビニルについては廃棄時に焼却す
る際の塩素系ガス発生の問題、ポリスチレンについては
印刷が困難である等の問題があり、さらにPETボトル
の回収にあたってはPET以外の樹脂のラベルを分別す
る必要があるなどの問題あり、熱収縮性ポリエステル系
フィルムが注目を集めている。
フィルムは他素材からなるフィルムに比べ優れた強度を
有する反面、収縮時の収縮応力が大きく、熱収縮により
フィルムを密着させようとする母体、例えばプラスチッ
ク容器やアルミ容器などを変形させてしまうことがあ
る。特に、ポリエステルからなる熱収縮性フィルムを容
器の蓋材として用いる場合、押出成形時の縦方向と横方
向など収縮特性の異方性が大きいと、容器が変形し易い
ことが問題になっていた。
場合、冷蔵または冷凍の食品に用いられることが多い
が、この場合低温になるため、内容物に含まれる水分が
フィルム表面に結露して、フィルムが曇り、透明フィル
ムであっても、内容物が見えなくなることがある。さら
に、蓋材として使用する場合は、フィルムを所定の形状
に断裁し重ね合わせた状態から一枚づつ取り、容器にセ
ットして閉蓋するが、この際、静電気により重ね合わせ
たフィルムがはがれにくくなり、作業性が低下するとい
うこともある。
に、シワ、収縮班、歪みの発生が極めて少なく、収縮応
力による使用対象の変形を防止できる熱収縮性ポリエス
テル系フィルムを提供することを目的とする。
エステル系フィルムにおいて、95℃・10秒の条件下
での、少なくとも一方向(A)の温湯収縮率が30〜5
0%であり,前記方向(A)と直角をなす方向(B)の
温湯収縮率が25〜45%であって、かつΔHS(ΔH
S=|方向(A)の温湯収縮率−方向(B)の温湯収縮
率|)が10%以下であることを特徴とする熱収縮性ポ
リエステル系フィルムである。
発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムに用いるポリエ
ステルは、特に限定されず、テレフタル酸、イソフタル
酸、ナフタレンジカルボン酸等の酸成分と、プロパンジ
オール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、エチレン
グリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロ
ヘキサンジメタノール等のジオール成分とを反応させて
得られるポリエステルが挙げられる。好ましくは、ジオ
ール成分として、例えばプロパンジオール、ブタンジオ
ール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の
炭素数3〜6のジオールのうち1種以上を含有するのが
よく、特に収縮仕上り性の向上のためには、ネオペンチ
ルグリコールをジオール成分の1種として含有するのが
好ましい。また、ガラス転移点(Tg)を60〜75℃
に調整したポリエステルであるのが好ましい。
のジオール、トリメチロールプロパン、トリメチロール
エタン、グリセリン、ジグリセリン等の多価ジオール、
トリメリット酸、ピロメリット酸及びこれらの無水物等
の多価カルボン酸は含有しないのが望ましい。これらの
ジオールおよび/またはカルボン酸を含有するポリエス
テルからなる熱収縮性ポリエステル系フィルムは、高い
熱収縮性を得にくい。
ン酸、デカンジカルボン酸等の脂肪族カルボン酸を含有
する場合、脂肪族カルボン酸の含有率は、全酸成分中3
モル%未満であることが好ましい。これらの脂肪族カル
ボン酸を全酸成分中3モル%以上含有するポリエステル
からなる熱収縮性ポリエステル系フィルムは、高速装着
時に必要なフィルムのコシが低下する。
グリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレング
リコールは含有しないのが望ましい。特にジエチレング
リコールは、ポリエステル重合時に副生成成分として存
在することが多いが、本発明で使用するポリエステルに
おいては、少なくともジエチレングリコールの含有率を
4モル%未満とすることが好ましい。
に用いるポリエステルは上記ポリエステルのうち、1種
を単独で使用しても、2種以上を混合して使用しても良
い。なお、本発明において、ポリエステルが2種以上の
酸成分および/またはジオール成分を含有する場合、上
記の酸成分あるいはジオール成分の含有率は、混合後に
エステル交換がなされているかどうかにかかわらず、ポ
リエステル全体中の酸成分、ジオール成分の含有率を示
す。2種以上のポリエステルを使用する場合も同様であ
る。
に用いるポリエステルには、本発明の作用を阻害しない
範囲で、易滑性を向上させるための無機滑剤、有機滑剤
や、着色剤、酸化防止剤、相溶剤、静電防止剤、紫外線
吸収剤等の添加剤など他の成分を含有していても良い。
の厚みは特に限定されないが、ラベル用収縮フィルムと
して使用する場合は、10〜200μmであるのが好ま
しく、20〜100μmであるのがさらに好ましい。
は、95℃・10秒の条件下での、少なくとも一方向
(A)の温湯収縮率が30〜50%であり,前記方向
(A)と直角をなす方向(B)の温湯収縮率が25〜4
5%であって、かつΔHS(ΔHS=|方向(A)の温
湯収縮率−方向(B)の温湯収縮率|)が10%以下で
ある必要がある。△HSが10%を超えると、熱収縮の
際に収縮のむらが発生し、本発明の熱収縮性ポリエステ
ル系フィルムを使用する母体である容器等が変形する。
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムが押出成形に
よりフィルム形成される場合は,成形時の押出方向を縦
方向として、95℃・10秒の条件下での、横方向の温
湯収縮率が30〜50%であり,縦方向の温湯収縮率が
25〜45%であって、かつΔHS(ΔHS=|横方向
の温湯収縮率−縦方向の温湯収縮率|)が10%以下で
あるのが好ましい。
ィルムは、90℃熱風中における、前記方向(A)の最
大収縮応力と前記方向(B)の最大収縮応力の比(方向
(A)の最大収縮応力/方向(B)の最大収縮応力)が
0.5〜2.0であるのが好ましい。本発明の熱収縮性
ポリエステル系フィルムが押出成形によりフィルム形成
される場合は、90℃熱風中における、縦方向の最大収
縮応力と横方向の最大収縮応力の比(縦方向の最大収縮
応力/横方向の最大収縮応力)が0.5〜2.0である
のが好ましい。上記最大収縮応力の比が0.5未満また
は2.0を越える場合は、熱収縮の際の収縮速度、およ
び本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムを使用する
母体である容器等への力の加わり方がフィルムの方向に
より(押出成形の場合は縦方向と横方向)で異なり、容
器等の変形が生じやすい。
ィルムの製造方法は、フィルムが上記熱収縮性の特性を
現出することが可能であれば特に限定されないが、後述
のような延伸処理工程において、フィルムに使用するポ
リエステルのガラス転移点(Tg)の−5℃以上+15
℃未満の温度で延伸するのが望ましい。Tgの−5℃未
満の温度で延伸すると、フィルムが上記熱収縮性の特性
を得にくいばかりでなく、得られたフィルムの透明性が
低下しやすい。また、Tgの+15℃以上の温度で延伸
すると、高速装着時に必要なフィルムのコシが低下しや
すく、またフィルムの厚みむらが大きくなる。
の製造法として、具体的には次のような方法が挙げられ
る。なお、熱収縮性ポリエステル系フィルムの製造法
は、下記製造法に限定されるものではない。本発明に使
用するポリエステルを、ホッパードライヤー、パドルド
ライヤー等の乾燥機、または真空乾燥機を用いて乾燥
し、200〜300℃の温度でフィルム状に押し出す。
押し出しに際してはTダイ法、チューブラー法等、通常
一般に使用する方法を用いることができる。押し出し
後、急冷して未延伸フィルムを得る。本発明において
は、該未延伸フィルムに対し延伸処理、特に縦方向、横
方向の二軸方向とも延伸処理するのが好ましい。
方法であるロール延伸等を使用できる。延伸倍率として
は1.5〜4.0倍であるのが好ましく、延伸温度とし
ては後述の横方向の延伸と同様な条件で行うことができ
る。横方向の延伸は公知の方法であるテンター延伸等を
使用できる。また、熱収縮性ポリエステル系フィルムの
厚み分布を均一化させるために、テンターを用いて横方
向に延伸する際、延伸工程に先立って行われる予備加熱
工程において、熱伝達係数を0.0013カロリー/
(cm2・sec・℃)以下の低風速で、所定のフィル
ム温度になるまで加熱を行うことが好ましい。横方向の
延伸倍率としては、好ましくは3.0倍以上、さらに好
ましくは3.5倍以上であるのがよい。延伸温度として
は、本発明に使用するポリエステルのガラス転移点(T
g)の−5℃以上+15℃未満の温度とするのが好まし
い。その後、必要に応じて、70〜100℃の温度で熱
処理を行う。
ムの内部発熱を抑制し、幅方向のフィルム温度班を小さ
くするために、延伸工程における熱伝達係数は、好まし
くは0.0009カロリー/(cm2・sec・℃)以
上、さらに好ましくは0.0011〜0.0017カロ
リー/(cm2・sec・℃)の条件であるのがよい。
前記予備加熱工程において熱伝達係数が0.0013カ
ロリー/(cm2・sec・℃)をこえる風速であり、
延伸工程における熱伝達係数が0.0009カロリー/
(cm2・sec・℃)未満である場合、フィルムの厚
み分布が均一になりにくく、本発明の熱収縮性ポリエス
テル系フィルムに対し、多色印刷加工する場合、多色の
重ね合せ時の図柄のずれが発生しやすい。なお、本発明
の熱収縮性ポリエステル系フィルムにおいて厚み分布
は、6%以下であるのが好ましい。厚み分布が6%以下
のフィルムは、本発明の熱収縮性ポリエステル系フィル
ムに対し、収縮仕上がり性評価時などに実施する多色印
刷加工において、多色の重ね合せが容易になる。
は、逐次二軸延伸法、同時二軸延伸のいずれかの方法に
よってもよく、さらに必要に応じて縦方向または横方向
に再延伸を行ってもよい。
は、少なくとも片面に、防曇剤層を有するのが好まし
い。防曇剤としては、本発明の作用を阻害しない範囲で
特に限定されないが、非イオン性界面活性剤系防曇剤が
好ましい。具体的には、例えば多価アルコールの脂肪酸
エステル類、高級脂肪酸のアミン類、高級脂肪酸のアマ
イド類、高級脂肪酸のアミンやアマイドのエチレンオキ
サイド付加物が挙げられる。その中でも、好ましくは、
多価アルコール脂肪酸エステル、さらに好ましくはグリ
セリン脂肪酸エステルが、防曇性、および防曇層形成時
に余剰の防曇剤の回収性に優れており、さらには後述の
ような防曇剤層表面の帯電防止性もあわせて優れるた
め、良い。また、防曇剤層には防曇性を阻害しない他の
成分を含有していても良い。
定されないが、好ましくは、乾燥時で、0.001〜1
g/m2、さらに好ましくは0.005〜0.51g/
m2、特に好ましくは0.01〜0.1g/m2であるの
がよい。乾燥時の厚みが、0.001g/m2未満の場
合は防曇剤の効果が得られず、また、上記のような帯電
防止性を付与できる防曇剤であっても、その効果が得ら
れない。また、一方1g/m2を超える場合は、防曇剤
層表面のべたつきやブロッキングが発生しやすい。
に限定されず、例えば、上記防曇剤を熱収縮性ポリエス
テル系フィルム表面に塗布する方法が挙げられる。防曇
剤の塗布方法としては、通常一般に使用されるグラビア
コート法、リバースキスコート法、ファンテンバーコー
ト法等が使用できる。防曇剤の塗布は、熱収縮性ポリエ
ステル系フィルムの成形時に塗布するインラインコート
法、あるいは成形後に塗布するオフラインコート法のど
ちらでも良いが、防曇剤層のフィルムへの密着性を向上
させるためには、インラインコート法が好ましい。イン
ラインコート法においては、押し出し後の未延伸フィル
ム、あるいは縦方向に延伸後の一軸配向フィルムのいず
れに塗布してもよい。
ィルムは、少なくとも片面の、23℃、65%RHにお
ける表面固有抵抗値が1×108〜1×1013Ω/□で
あるのが好ましい。表面固有抵抗値を上記範囲とする方
法は特に限定されないが、上記防曇剤層の形成により、
表面固有抵抗値も制御する方法が好ましい。
らに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。 1. 試験例 (1) 温湯収縮率 実施例1〜4、比較例1、2、参考例1のフィルムを、
成形時の押出方向を縦方向として、2辺が縦方向に平行
に、他の2辺が縦方向に直角(横方向)になるような1
0cm×10cmの正方形に裁断し、95℃(誤差範囲
−0.5℃〜+0.5℃)の温水中に無荷重状態で10
秒間浸漬処理して熱収縮させた後、フィルムの縦方向お
よび横方向の寸法を測定し、下記式1に従ってそれぞれ
の温湯収縮率を求めた。 温湯収縮率 =[(収縮前の長さ−収縮後の長さ)/収縮前の長さ]×100 (単位:%) 式1
の温湯収縮率−縦方向の温湯収縮率|(%))を求め
た。
試験(1)による温湯収縮率の大きい方向を主収縮方向
として、主収縮方向に長さ200mm、幅20mmの長
方形に裁断して試験片とし、東洋精機(株)製テンシロ
ン(加熱炉付き)強伸度測定機を用いて、チャック間距
離100mmで、予め90℃に加熱した雰囲気中で送風
を止めた後、上記試験片をチャックに取り付け、その後
速やかに加熱炉の扉を閉めて送風を開始した時に検出さ
れる収縮応力を測定し、測定結果から得られる最大値を
より、90℃熱風中における、縦方向の最大収縮応力と
横方向の最大収縮応力の比(縦方向の最大収縮応力/横
方向の最大収縮応力)を求めた。
(株)加ト吉の冷凍うどんに使用されているアルミニウ
ム製容器にうどんを入れた状態で、開口部上に245m
m×245mmに裁断した実施例1〜4、比較例1、
2、参考例1のフィルムを、塗布層形成面が容器収容部
側となるよう蓋材として置き、フィルム上に重りを載置
してから熱風トンネルを通過させ、フィルムを熱収縮さ
せた。なお、上記フィルムには、変形の評価のため、予
め東洋インキ製造(株)の草・金・白のインキを用いて
3色印刷した。収縮仕上がり性の評価は目視で行い、評
価基準は下記の通りとした。 シワ・容器変形・収縮不足とも未発生: ○ 容器変形、又は収縮不足発生 : ×
うどんを収容した状態のまま容器を冷蔵庫内で冷却し
た。冷却後、蓋材(実施例1〜4、比較例1、2、参考
例1のフィルム)の容器収容部側における結露による曇
り発生状態を下記の基準に基づいて評価した。 まったく曇りが発生しない : ○ 曇り発生(表面の1/2以上): ×
布層形成面(参考例1のみ一方の面)の23℃、65%
RHにおける表面抵抗値をJIS K6911に準拠し
て測定した。(なお、試験結果は対数値を示した。)
明らかなように、実施例1〜4のフィルムはいずれも良
好な収縮仕上り性を示し、防曇性、帯電防止性も良好で
あった。一方比較例1、2のフィルムは収縮特性が不均
一なため、収縮仕上り性が劣っており、実用性が低いも
のであった。
ある。 ・ポリエチレンテレフタレート(IV 0.75、以下
ポリエステルAとする) ・モノマー成分が、ジオール成分として、エチレングリ
コール70モル%、ネオペンチルグリコール30モル%
と、酸成分としてテレフタル酸とからなるポリエステル
(IV 0.72、以下ポリエステルBとする) ・ポリブチレンテレフタレート(IV 1.20、以下
ポリエステルCとする)
6wt%、ポリエステルC 24wt%混合したポリエ
ステルを280℃で押出し、急冷して未延伸フィルムを
得た。該未延伸フィルムを、フィルム温度が83℃にな
るまで予備加熱した後、ロール間で縦方向に98℃で
2.5倍延伸した。次いで該縦一軸延伸フィルムの一方
の面に、横延伸後の乾燥厚みが0.02g/m2になる
ように理研ビタミン(株)製、ポエムJ0021(ポリ
グリセリン脂肪酸エステル)を塗布し、横延伸の予熱ゾ
ーンで乾燥した後、81℃で横方向に4.0倍延伸し、
さらに88℃で熱処理を行って、塗布層(非イオン性界
面活性剤系防曇剤層)を有する厚み25μmの熱収縮性
ポリエステル系フィルムを得た。
表1に示すようにする以外は、実施例1と同様にして、
熱収縮性ポリエステル系フィルムを得た。
ムは、焼却により塩素系ガス発生の問題がなく、印刷性
にも優れるポリエステル系フィルムでありながら、熱収
縮後に、シワ、収縮班、歪みの発生が極めて少なく、収
縮応力による使用対象の変形を防止できる。さらに、非
イオン性界面活性剤系防曇剤層を有することにより、フ
ィルム表面に結露などによる曇りの発生を防止でき、商
品の陳列時にも、外観を損なわない。また、表面を、2
3℃、65%RHにおける表面固有抵抗値が1×108
〜1×1013Ω/□とすることにより、フィルムを積重
しても、フィルム同士がはがれやすく、作業性にも優れ
る。従って、包装材、特に蓋材として有用である。
Claims (6)
- 【請求項1】 熱収縮性ポリエステル系フィルムにおい
て、95℃・10秒の条件下での、少なくとも一方向
(A)の温湯収縮率が30〜50%であり、前記方向
(A)と直角をなす方向(B)の温湯収縮率が25〜4
5%であって、かつΔHS(ΔHS=|方向(A)の温
湯収縮率−方向(B)の温湯収縮率|)が10%以下で
あることを特徴とする熱収縮性ポリエステル系フィル
ム。 - 【請求項2】 90℃熱風中における、前記方向(A)
の最大収縮応力と前記方向(B)の最大収縮応力の比
(方向(A)の最大収縮応力/方向(B)の最大収縮応
力)が0.5〜2.0であることを特徴とする請求項1
記載の熱収縮性ポリエステル系フィルム。 - 【請求項3】 熱収縮性ポリエステル系フィルムにおい
て、成形時の押出方向を縦方向として、95℃・10秒
の条件下での、横方向の温湯収縮率が30〜50%であ
り、縦方向の温湯収縮率が25〜45%であって、かつ
ΔHS(ΔHS=|横方向の温湯収縮率−縦方向の温湯
収縮率|)が10%以下であることを特徴とする熱収縮
性ポリエステル系フィルム。 - 【請求項4】 90℃熱風中における、縦方向の最大収
縮応力と横方向の最大収縮応力の比(縦方向の最大収縮
応力/横方向の最大収縮応力)が0.5〜2.0である
ことを特徴とする請求項3記載の熱収縮性ポリエステル
系フィルム。 - 【請求項5】 少なくとも片面に、非イオン性界面活性
剤系防曇剤層を有することを特徴とする請求項1乃至4
のいずれか一項に記載の熱収縮性ポリエステル系フィル
ム。 - 【請求項6】 少なくとも片面の、23℃、65%RH
における表面固有抵抗値が1×108〜1×1013Ω/
□であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一
項に記載の熱収縮性ポリエステル系フィルム。
Priority Applications (5)
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