JP2004114358A

JP2004114358A - 熱収縮性ポリエステル系フイルム

Info

Publication number: JP2004114358A
Application number: JP2002277798A
Authority: JP
Inventors: Kyoko Inagaki; 稲垣　京子; Satoshi Hayakawa; 早川　聡; Tadashi Tahoda; 多保田　規; Naonobu Oda; 小田　尚伸
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】透明性、印刷性が良好であり、かつ、ＰＥＴボトル飲料用ラベルとして使用した際、外面となる側の滑性を向上させることにより、飲料自動販売機における商品の詰りを防止するフイルムを提供すること。
【解決手段】少なくとも一方の面同士の動摩擦係数が　μｄ≦０．２７、範囲Ｒ≦０．０５　、より好ましくは動摩擦係数　μｄ≦０．２５、範囲Ｒ≦０．０３であることを特徴とするポリエステル系熱収縮性フイルム。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、滑性に優れた熱収縮性ポリエステル系フイルムに関し、更に詳しくは、飲料ボトルのラベルとして用いたときの外面の滑り性が良好であり、自動販売機飲料用ラベルとして好適な熱収縮性ポリエステル系易滑フイルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱収縮性プラスチックフイルムは、加熱によって収縮する性質を利用して、収縮包装、収縮ラベルなどの用途に広く用いられている。中でも、ポリ塩化ビニル系フイルム、ポリスチレン系フイルム、ポリエステル系フイルムなどの延伸フイルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）容器、ポリエチレン容器、ガラス容器などの各種容器において、ラベルやキャップシールあるいは集積包装の目的で使用されている。
しかし、ポリ塩化ビニル系フイルムは、耐熱性が低い上に、焼却時に塩化水素ガスを発生したり、ダイオキシンの原因となるなどの問題を抱えている。また、熱収縮性塩化ビニル系樹脂フイルムをＰＥＴ容器などの収縮ラベルとして用いると、容器をリサイクル利用する際に、ラベルと容器を分離しなければならないという問題がある。
一方、ポリスチレン系フイルムは、収縮後の仕上がり外観性が良好な点は評価できるが、耐溶剤性に劣るため、印刷の際に特殊な組成のインキを使用しなければならない。また、ポリスチレン系樹脂は、高温で焼却する必要がある上に、焼却時に多量の黒煙と異臭が発生するという問題がある。
【０００３】
これらの問題のないポリエステル系フイルムは、ポリ塩化ビニル系フイルムやポリスチレン系フイルムに代わる収縮ラベルとして非常に期待されており、ＰＥＴ容器の使用量増大に伴って、使用量も増加傾向にある。
しかし、従来の熱収縮性ポリエステル系フイルムも、その特性においてさらなる改良が求められていた。ＰＥＴ容器入り飲料のラベルとして用い自動販売機で販売する場合、ラベルの滑性が不足し、自動販売機での詰り、すなわち商品が通路を通過せず出口に到達しなかったり、商品の多重排出といった問題が発生していたため、フイルムの滑性を向上したいというユーザーサイドの要望である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、透明性、印刷性が良好であり、かつ、ＰＥＴボトル飲料用ラベルとして使用した際、外面となる側の滑性を向上させることにより、飲料自動販売機における商品の詰りを防止するフイルムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決することができた本発明の滑性に優れたポリエステル系熱収縮性フイルムとは、少なくとも一方の面同士の動摩擦係数が　μｄ≦０．２７、範囲Ｒ≦０．０５　、より好ましくは動摩擦係数　μｄ≦０．２５、範囲Ｒ≦０．０３であることを特徴としている。
この範囲を満たす場合、ＰＥＴボトル飲料のラベルとして用いたとき、自動販売機での詰りを防止できる熱収縮性ポリエステル系フイルムを提供することができる。
【０００６】
本発明の熱収縮性ポリエステル系フイルムでは、上記動摩擦係数の範囲を満足する側の面の中心面平均粗さ≦０．０３　であることが好ましく、これによりラベル用フイルムとしての透明性を阻害することなく、滑性を付与することができる。また、静電気は加工時のトラブル、例えば製造工程や印刷、接着、その他２次加工工程等においてロールへの巻きつき、人体へのショック、取り扱い困難のような作業能率の低下や、印刷ヒゲの発生、フイルム表面の汚れなと商品価値の低下をもたらす原因となるが、これらを防止する観点から、定義されるμｄを満足する側の面の表面固有抵抗値ｌｏｇΩ＜１４．０が好ましく、更に好ましくはｌｏｇΩ≦１２．０であることが推奨される。
【０００７】
加えて、上記の熱収縮性ポリエステル系フイルムでは、底部５５ｍｍ×１６０ｍｍ，　５００ｇの角型に主収縮方向を５５ｍｍに合わせて取り付けたとき、主収縮方向においての対ステンレス傾斜滑り出し角度が１３．０°以下であることが好ましい。ＰＥＴボトル飲料が扱われる自動販売機の内部で商品と接触する部分はステンレスを主とした金属でできている。そこで、この金属と容器との滑りが良好であることが詰りの防止効果をもつ。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムとは、公知の多価カルボン酸成分と、多価アルコール成分から形成されるエステルユニットを主たる構成ユニットとする単一の共重合ポリエステル、あるいは、２以上のポリエステルの混合物を用いて得られるものであり、１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形状に切り取った熱収縮性ポリエステル系フィルムの　９５℃の温湯に１０秒間浸漬したときの主収縮方向の収縮率が５０％以上であるものをいう。
収縮率（％）＝（加熱前寸法−加熱後寸法）／加熱前寸法　×　１００
【０００９】
本発明の滑性に優れたポリエステル系熱収縮性フイルムとは、少なくとも一方の面同士の動摩擦係数が　μｄ≦０．２７、範囲Ｒ≦０．０５であり、特に好ましくは動摩擦係数　μｄ≦０．２５、範囲Ｒ≦０．０３である。この範囲を満たす場合、飲料用ＰＥＴボトルのラベルとして使用されたときの自動販売機内での滑性が良好なフイルムを提供することができ、例えば自動販売機内部や隣接商品との接触面積が大きく詰りが発生し易い角型ボトルであっても詰りの発生を防ぐことができる。しかし、この範囲を超えると滑性不足となり、自動販売機で容器が詰るといったトラブルが発生する。加えて、上記の熱収縮性ポリエステル系フイルムでは、底部５５ｍｍ×１６０ｍｍ，　５００ｇの角型に主収縮方向を５５ｍｍに合わせて取り付けたとき、主収縮方向においての対ステンレス傾斜滑り出し角度が１３．０°以下であることが好ましい。
【００１０】
本発明の熱収縮性ポリエステル系フイルムでは、上記動摩擦係数の範囲を満足する側の面の中心面平均粗さ≦０．０３である。フイルムに滑性を付与しようとする場合、滑剤粒子等により表面を粗面化し接触面積を減少させる方法があるが、この方法を用いると、フイルムの透明性が低下し、商品価値を損なうことがある。本発明の範囲内においてはラベル用フイルムとしての透明性を阻害することなく、滑性を付与することができる。
【００１１】
さらに、本発明の熱収縮性ポリエステル系フイルムからラベルを製造する場合など、チューブ化加工を行うが、この際に溶剤を用いて接着することが多い、という観点から、１，３−ジオキソランをフイルムの片面に塗布、該塗布面にフイルムの他方の面を圧着し、主収縮方向に剥離したとき接着可能であることが好ましい。不足である場合、ラベルの熱収縮装着時、または飲料ボトル取り扱い時にラベル接着部の剥離が発生する恐れがある。
【００１２】
また、静電気は加工時のトラブル、例えば製造工程や印刷、接着、その他２次加工工程等においてロールへの巻きつき、人体へのショック、取り扱い困難のような作業能率の低下や安全面においての問題や、印刷ヒゲの発生、フイルム表面の汚れなと商品価値の低下をもたらす原因となるが、これらを防止する観点から、定義されるμｄを満足する側の面の表面固有抵抗値ｌｏｇΩ＜１４．０が好ましく、更に好ましくはｌｏｇΩ≦１２．０であることが推奨される。
【００１３】
本発明の範囲を満足する熱収縮性ポリエステル系フイルムは、易滑層を表層に積層することにより製造され得る。易滑層の形成方法としては、表面に均一に形成できれば特に限定はなく、易滑樹脂を溶融押し出しすることで表層に積層する方法や、フイルム製膜工程中の易滑塗布液の塗布（インラインコート）、フイルム製膜後の易滑塗布液の塗布（オフラインコート）等がある。コスト面、また、塗布後延伸熱処理されるため塗布層とフイルムの密着性が良好となる効果が期待されることからインラインコートでの製造が好ましく、例としてリバースロール方式、エアナイフ方式、ファウンテン方式などが挙げられる。
【００１４】
本発明の範囲を満足する熱収縮性ポリエステル系フイルムは、易滑表層中に樹脂、滑剤、帯電防止剤を、単独、あるいは合わせて含有することが推奨される。上記樹脂成分としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂あるいはその共重合体ないし変性樹脂、セルロース系樹脂、その他があり、特に、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、あるいはその共重合体は滑剤と組み合わせることで良好な滑性を示し、溶剤での接着性も阻害しない。また、水分散性のものを用いると、安全面、環境対応という観点からも好ましい。
【００１５】
滑剤としてはパラフィンワックス、マイクロワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、エチレンアクリル系ワックス、ステアリン酸、ベヘニン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールテトラステアレート、硬化ヒマシ油、ステアリン酸ステアリル、シロキサン、高級アルコール系高分子、ステアリルアルコール、ステアリアン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸鉛　等を少なくとも１種以上添加することが好ましい。中でも低分子量ポリエチレンワックスの添加は滑性の改良効果が大きく、特に好ましい。
【００１６】
但し、シリカ、チタニア、マイカ、タルク、炭酸カルシウム等の無機粒子、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、スチレンージビニルベンゼン系、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミドイミド、ベンゾグアナミン等の有機粒子、あるいはこれらの表面処理品を添加下場合、表面凹凸の生成などによりフイルムの透明性が低下し商品価値が損なわれることがあるため、透明フイルムの場合は、これらを多量に添加しないことが推奨される。
【００１７】
帯電防止剤には、四級アンモニウム塩、脂肪酸多価アルコールエステル、ポリオキシエチレン付加物、ベタイン塩、アラニン塩、ホスフェート塩、スルホン酸塩、ポリアクリル酸誘導体　等の界面活性剤が効果的である。特にパラフィンスルホン酸ナトリウムは帯電防止効果に加え、滑性への悪影響が少ないことから推奨される。
【００１８】
上記のように、樹脂成分としてポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、あるいはその共重合体を用い、低分子量ポリエチレンワックス、パラフィンスルホン酸ナトリウムを組み合わせて用い、インラインコート法により、熱収縮フイルムの表層に易滑層を形成することが特に推奨される。
塗布液の量は、延伸後のフイルム上に存在する量としては０．００２〜０．５ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは０．００５〜０．２ｇ／ｍ^２である。０．００２ｇ／ｍ^２以下では、滑性、帯電防止効果が小さくなり、０．５ｇ／ｍ^２を超えると、フイルムの透明性の低下が発生する他、溶剤での接着性の低下が起こる。
【００１９】
［実施例］
次に本発明の内容および効果を実施例によって説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しないかぎり以下の実施例に限定されるものではない。尚、本明細書中で採用した評価法は次の方法によった。
【００２０】
（摩擦係数）
フイルム面同士の動摩擦係数μｄ、範囲ＲをＪＩＳ　Ｋ−７１２５に準拠し、２３℃，６５％ＲＨ環境下で測定した
【００２１】
（帯電防止性）
帯電防止性は、表面抵抗器（ＫＡＷＡＧＵＣＨＩ　ＥＲＥＣＴＲＩＣ　ＷＯＲＫＳ製固有抵抗測定器）により　印加電圧５００Ｖ、２３℃、６５％ＲＨの条件で測定した。
【００２２】
（中心面平均粗さ）
表面粗さ測定器（Ｓｕｒｆｃｏｒｄｅｒ　ＥＴ−３０ＨＫ　小坂研究所製）を用いて測定。
中心面：平面と断面曲面との偏差の２乗和が平面に対して上下で等しく、かつ、最小に　　　　　なる平面
中心面平均粗さ：ＳＲａ
粗さ曲線の中心面上に直交座標軸Ｘ、Ｙ軸を置き、中心面に直交する軸をＺ軸とし、粗さ局面をｆ（ｘ，ｙ）、基準面の大きさＬｘ、Ｌｙとしたとき、下記の式で与えられる値。
ＳＲａ＝１／（Ｌｘ×Ｌｙ）∫０Ｌｘ∫０Ｌｙ｜ｆ（ｘ，ｙ）｜ｄｘ・ｄｙ
【００２３】
（傾斜滑り出し角度）
傾きを１°づつ大きく変えた平滑なステンレス板の上に　底部５５ｍｍ×１６０ｍｍ，　５００ｇの角型に主収縮方向を５５ｍｍに合わせ、測定面が外側になるように取り付けたサンプルを乗せたとき、サンプルが滑り出した角度を測定した。
【００２４】
（ヘイズ）
ヘイズはＪＩＳ　Ｋ６７１４に準じ、ヘイズメーター（日本精密機械社製）を用いて測定した。
○　　　：　≦　８．０％
×　　：　＞　８．０％
（溶剤接着性）
溶剤接着性は、フイルムの１方の面に１，３−ジオキソランを塗布し、該塗布面に他方の面を圧着し、２４時間後に、接着強度を測定した。接着強度の測定は、引張り試験により２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で行った。
○　　：　＞　４　Ｎ／１５ｍｍ
×　：　≦　４　Ｎ／１５ｍｍ
【００２５】
（フイルム１）
（１）ポリエステル系樹脂　及び　未延伸フイルム
ポリエチレンテレフタレート６重量％、テレフタル酸１００モル％とネオペンチルグリコール３０モル％とエチレングリコール７０モル％とからなるポリエステル１４重量％、およびポリブチレンテレフタレート２４重量％、と１，４−シクロヘキサンジメタノール３０モル％とエチレングリコール７０モル％とからなるポリエステル５６重量％を混合したポリエステル組成物を２８０℃で溶融しＴダイから押出し、チルロールで急冷して未延伸フイルムを得た。
【００２６】
（２）塗布液の調合
ポリエステル樹脂の水分散液（ＴＩＥ５１　　竹本油脂製）２６重量％、ポリエチレンワックスの水系エマルション（ＨＹＴＥＣ　Ｅ−４ＢＳ　東邦化学工業製）８重量％、帯電防止剤水溶液（ＴＢ２１４　竹本油脂製）２重量％、水３４重量％、ＩＰＡ３０重量％を混合して塗布液とした。
【００２７】
（３）コートフイルムの製造
（１）で得た未延伸フイルムに（２）で調合した塗布液をエアナイフ方式で塗布し、フイルム温度が７０℃になるまで加熱した後、テンターで横方向に４．０倍延伸後、８０℃で熱固定し、コート量、０．０２ｇ／ｍ^２、厚み５０μｍの熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た。
【００２８】
（フイルム２）
フイルム１においてポリエステル樹脂の水分散液の代わりにウレタン樹脂の水系分散液（ハイドランＨＷ３４５　大日本インキ工業製）を添加した他は同様の方法により、熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た
【００２９】
（フイルム３）
フイルム１においてポリエチレンワックスの水系エマルジョンの代わりにマイクロクリスタリンワックスの水系エマルジョン（ノプコ１２４５−Ｍ−ＳＮ　　サンノプコ製）６重量部を添加、水を３６重量％とした他は同様の方法により、熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た。
【００３０】
（フイルム４）
フイルム２において帯電防止剤をリケマールＡ（理研ビタミン製）に代えた他は同様の方法により、熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た。
【００３１】
（フイルム５）
フイルム１において塗布液を塗布しない他は同様の方法により、熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た。
【００３２】
（フイルム６）
フイルム２において、ＰＭＭＡ粒子（エポスターＭＡ１００１　日本触媒製）０．２重量％をポリエステル系樹脂に添加し、コート量を０．０５ｇ／ｍ^２にした他は同様の方法により、熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た。
【００３３】
（フイルム７）
フイルム１において、ポリエチレンワックスを塗布液に添加しない他は同様の方法により、熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た。
【００３４】
（フイルム８）
フイルム３において、帯電防止剤を塗布液に添加しない他は同様の方法により、熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た。
【００３５】
（フイルム９）
フイルム１において、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）粒子（エポスターＭＡ１００２　日本触媒製）０．２重量％をポリエステル系樹脂に混練し、塗布液を塗布しない他は同様の方法により、熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た。
【００３６】
（フイルム１０）
フイルム２においてコート量０．６ｇ／ｍ^２にした他は同様の方法により、熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た。
【００３７】
得られたフイルムの物性を表１に示す。
【００３８】
【表１】

【００３９】
得られたフイルムを５００ｍｌＰＥＴボトル飲料に熱収縮・装着した後、自動販売機に投入したとき、フイルム１（傾斜滑り出し角度１２．０°）、フイルム２（傾斜滑り出し角度１１．０）では５００個の内、詰りの発生はなく、フイルム５（傾斜滑り出し角度１８°）で５００個の内６件の詰り、フイルム７（傾斜滑り出し角度１４．５°）で５００個の内４件の詰りが発生した。
【００４０】
【発明の効果】
本願発明の熱収縮性ポリエステル系フイルムは、滑り性に優れ、飲料用ラベルに使用した際、自動販売機での詰り防止に優れたフイルムであることがわかる。

Claims

少なくとも一方の面同士の動摩擦係数μｄ≦０．２７、範囲Ｒ≦０．０５であり、少なくとも一方の面の表面固有抵抗値ｌｏｇΩ＜１４．０であり、かつ９５℃の温湯に１０秒間浸漬したときの主収縮方向の収縮率が５０％以上であることを特徴とする熱収縮性ポリエステル系フイルム。
少なくとも一方の面同士の動摩擦係数μｄ≦０．２５、範囲Ｒ≦０．０３であり、少なくとも一方の面の表面固有抵抗値ｌｏｇΩ＜１４．０であり、９５℃の温湯に１０秒間浸漬したときの主収縮方向の収縮率が５０％以上であることを特徴とする熱収縮性ポリエステル系フイルム。
請求項１記載の熱収縮性ポリエステル系フイルムであって、面同士の動摩擦係数μｄ≦０．２７を満足する側の面の中心面平均粗さ≦０．０３であることを特徴とする熱収縮性ポリエステル系フイルム。
請求項２記載の熱収縮性ポリエステル系フイルムであって、面同士の動摩擦係数μｄ≦０．２５を満足する側の面の中心面平均粗さ≦０．０３であることを特徴とする熱収縮性ポリエステル系フイルム。
請求項１記載の熱収縮性ポリエステル系フイルムであって、面同士の動摩擦係数μｄ≦０．２７を満足する側の面の表面固有抵抗値ｌｏｇΩ≦１２．０であることを特徴とする熱収縮性ポリエステル系フイルム。
請求項２記載の熱収縮性ポリエステル系フイルムであって、面同士の動摩擦係数μｄ≦０．２５を満足する側の面の表面固有抵抗値ｌｏｇΩ≦１２．０であることを特徴とする熱収縮性ポリエステル系フイルム。
請求項１、２に記載の熱収縮性ポリエステル系フイルムであって、底部５５ｍｍ×１６０ｍｍ、５００ｇの角型に主収縮方向を５５ｍｍに合わせて取り付けたとき、主収縮方向においての対ステンレス傾斜滑り出し角度が１３．０°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イルム。
請求項１、２に記載の熱収縮性ポリエステル系フイルムであって、一方の面と他方の面が有機溶剤で接着可能であることを特徴とする熱収縮性ポリエステル系フイルム。