JP2004339374A - Heat-shrinkable polyester-based film - Google Patents

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Satoshi Hayakawa
聡 早川
Kyoko Inagaki
京子 稲垣
Tadashi Tahoda
多保田  規
Naonobu Oda
尚伸 小田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prepare a heat-shrinkable film exhibiting good separability in an alkaline aqueous solution while exhibiting excellent adhesion to various kinds of ink, and having excellent characteristics such as blocking resistance, slipperiness and antistatic properties. <P>SOLUTION: This film is the heat-shrinkable polyester-based film having ≥20% shrinkage in the maximum shrinking direction measured by dipping a sample obtained by cutting the film into a square shape of 10 cm×10 cm in a hot water at 85°C for 10 sec, pulling up the dipped film, and dipping the pulled-up film in water at 25°C for 10 sec. The content of nitrogen atom in the most surface layer of the first surface of the film is 0.2-5.0 atomic %, and the dynamic friction coefficient μd of the second surface of the film to each other is ≤0.27. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱収縮性ポリエステル系フィルムに関し、さらに詳しくは印刷時のインク密着性に優れ、アルカリ水溶液で脱離するタイプのインクに対して優れた脱離性を有し、フィルムをラベル状とする際のラベルカット後の開口性に優れている熱収縮性ポリエステル系フィルムに関する。また、飲料ボトルのラベル用フィルムとして用いたときの外面の滑り性が良好なため自動販売機飲料用ラベルとしても好適で、印刷工程やチュービング工程での加工性に優れ、静電防止性にも優れた熱収縮性ポリエステル系フィルムにも関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、熱収縮性フィルムは加熱により収縮する性質を利用して、収縮包装、収縮ラベル等の用途に広く用いられている。なかでも、塩化ビニル系樹脂やポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂等からなる延伸フィルムは、ポリエチレンテレフタレート(PET)容器、ポリエチレン容器、ガラス容器等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。
【0003】
これらの熱収縮性フィルムは、製造後、各種図柄の印刷工程を経て、印刷終了後は、必要に応じて、最終製品に用いられるラベル等のサイズに合わせてスリット加工され、さらに溶剤接着等の手段によりフィルムの左右端部を重ね合わせてシールしてチューブ状体にされ、チューブ状体のものを裁断して、ラベル、袋等の形態に加工される。そして、ラベルや袋状のものを開口させつつ容器に装着し、スチームを吹きつけて熱収縮させるタイプの収縮トンネル(スチームトンネル)や、熱風を吹きつけて熱収縮させるタイプの収縮トンネル(熱風トンネル)の内部を、ベルトコンベアー等にのせて通過させ、熱収縮させて容器に密着させている。
【0004】
ところで、近年ではPETボトル用ラベル等では、リサイクルを目的としてアルカリ水溶液中で脱離するタイプのインクや、環境に悪影響を及ぼす有機溶剤を削減あるいは使用しない水性タイプのインク等が開発されているが、これらのインクは所定の目的を達成するために、フィルムに対するインクの密着性等の性能が従来タイプのものよりも低下している場合がある。しかし、印刷工程においてインクのフィルムに対する密着性が悪いと、インクの脱落、剥がれ等が発生して、商品としての価値を損なってしまう。このため、これらの様々なインクとの密着性に優れ、しかも、アルカリ水溶液中では良好な脱離性を発揮する熱収縮性フィルムが望まれていた。
【0005】
インクとの密着性を向上させるためには、例えばフィルム表面に通常の空気雰囲気下でのコロナ処理等の表面処理を施してフィルム表面の濡れ張力を高くする方法があるが、これらの表面処理によってフィルム表面の濡れ張力を高めると、テトラヒドロフランや1,3−ジオキソランによって溶剤接着してチューブ状にする際にフィルムの耐溶剤性が低下して、溶剤接着部分が平面性を失い、いわゆるワカメ状になったり、チューブの溶剤接着部分が他のフィルム部分とブロッキングすることがあった。また、チューブをカットしてラベルを製造する工程では、カット部分で上下のフィルムが融着・ブロッキングを起こし、ラベルを飲料ボトルに装着する際に開口不良が発生することがあった。さらに、PETボトル入り飲料のラベルとして使用した場合、自動販売機内部での商品搬送の際に、ラベルの滑り性不足によって商品が通路内で詰まって出口に到達しなかったり、レベルのブロッキングによって商品同士がフィルム外面において付着しあって多重に排出されてしまうことがあった。
【0006】
他方、熱収縮性フィルムの実際の製造現場において高速で製膜・加工を行う際や長尺で巻き取る際には、特に、フィルムの巻き取り性、滑り性、静電気に対する帯電防止性が要求される。滑り性が不充分な場合、長尺での巻き取り時にハンドリング不良が発生したり、シワやニキビ状の欠点が発生する等のトラブルが起こり得る。また、フィルムの走行時にガイドロールと接触して摩擦力によって張力が増大したり、フィルム表面に擦り傷が付く等の走行性悪化も発生する。静電気による帯電防止性が不良の場合には、人体に静電気ショックが伝播することにより工程作業効率が低下したり、最終商品の形態としたときにフィルムラベル表面にゴミや汚れ等が付着する問題が発生する上に、特に冬期における低温下や、低湿度下の雰囲気条件で加工する際には、印刷インクの泳ぎ等の不具合が発生することがあった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来の熱収縮性フィルムが抱える種々の問題を解決することのできる熱収縮性フィルムの提供を目的とし、具体的には、種々のインクに対する密着性に優れつつ、アルカリ水溶液中では良好な脱離性を発揮し、しかも、耐ブロッキング性、滑り性、帯電防止性等の諸特性に優れた熱収縮性フィルムを提供することを課題として掲げた。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムは、フィルムから10cm×10cmの正方形状に切り出した試料を85℃の温水中に10秒浸漬して引き上げ、次いで25℃の水中に10秒浸漬して引き上げたときの最大収縮方向の熱収縮率が20%以上である熱収縮性ポリエステル系フィルムであって、フィルムの第1面の最表層の窒素原子含有量が0.2〜5.0原子%であり、フィルムの第2面同士の動摩擦係数μdが0.27以下であるところに要旨を有する。
【0009】
上記の特性を有する熱収縮性ポリエステル系フィルムは、優れた収縮加工性を有し、様々なタイプのインクに対する印刷加工性、密着性等の印刷適性に優れ、アルカリ脱離タイプのインクに対してはアルカリ脱離性に優れている。また、ラベルカット時においても、カット部分の融着やブロッキングが発生しない。さらに、上記摩擦係数の要件を満たすことで、PETボトル飲料のラベルとして用いたときの自動販売機内の詰りを防止することができた。
【0010】
フィルムの第2面の表面固有抵抗値は1×1013Ω・cm以下であることが好ましく、高速での製膜性、加工性、ハンドリング性を一層高めることができる。
【0011】
フィルム第1面の濡れ張力が40mN/m以上であると、インクに対する密着性が充分であり、フィルム第1面同士を75℃でヒートシールした後の剥離強度が5N/15mm幅以下であると耐ブロッキング性が良好となるため、いずれも本発明の好ましい実施態様である。
【0012】
また、底部形状が短辺55mm、長辺160mmの矩形状である500gの角型重りの底部にフィルムの第2面を外側にしながらフィルムの最大収縮方向を短辺に沿わせて貼り付けた仮想ボトル試料を、ステンレス板上に横長に裁置してステンレス板の傾斜角度を1.0゜ずつ大きくしていき、仮想ボトル試料が滑り落ちたときのステンレス板の傾斜角度を対ステンレス傾斜滑り開始角度とする場合、この対ステンレス傾斜滑り開始角度が13.0゜以下であることが好ましい。自動販売機内での詰まり等のトラブルを起こさない目安となる。
【0013】
なお、本発明には、上記熱収縮性ポリエステル系フィルムから得られた熱収縮性ラベルも含まれる。
【0014】
【発明の実施の形態】
熱収縮性ポリエステル系フィルムのみならず、フィルムの製膜時あるいは製膜後に、フィルム表面の片面あるいは両面に、空気雰囲気下でのコロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、紫外線処理等を実施して、様々なインクに対する密着性を向上させることが行われている。中でも実際の工業的操業においては、表面処理として、空気雰囲気下でのコロナ処理が最も広く行われている。
【0015】
熱収縮性ポリエステル系フィルムもコロナ処理を行うと、他のフィルムと同様に、表面の濡れ張力が増加して、様々なタイプのインクに対する密着性が向上する。ただし、コロナ処理を行った場合、アルカリで脱離するタイプのインクのアルカリ脱離性は向上するが、熱収縮性ポリエステル系フィルムをラベルカットする際に融着やブロッキングが発生し易くなるという問題が発生した。
【0016】
熱収縮性ポリエステル系フィルムは、エチレンテレフタレートユニットを最多構成ユニットとして強度等を確保しているが、ポリマーの結晶性を低下させ、非晶化させる作用を有する1,4−シクロヘキサンジメタノールやネオペンチルグリコール等のモノマー成分(以下、非晶化成分という)や、ガラス転移温度(Tg)を低下させて低温での熱収縮率を発現させるための1,4−ブタンジオールや1,3−プロパンジオール等の低Tgモノマー成分を用いることで、必要な熱収縮率を得ている。特に非晶化成分の効果によって、フィルムの表面処理が施されていない状態(未処理状態)でも、未処理のPETフィルムに比べるとインクに対する密着性は優れている。
【0017】
しかしながら、さらに密着性を高めようとして、一般のPETフィルムで実施されているエネルギーレベルのコロナ処理を熱収縮性フィルムに施すと、前記非晶化成分の存在によって、フィルム表面が過度に酸化処理されてしまい、濡れ張力が必要以上に増加してしまうことがわかった。この結果、フィルムをラベルカットする際に融着やブロッキングが発生する、フィルム表面の滑り性が低下してフィルムの加工性が悪化する、フィルムをロール巻きの状態で保管した際にフィルム同士のブロッキングが発生する等のトラブルが発生していた。
【0018】
そこで、一般のPETフィルムで実施されているエネルギーレベルのコロナ処理よりも低いエネルギーレベルのコロナ処理(低レベル処理)を行うことを考えられたが、通常のPETフィルム用のコロナ処理設備ではこのような低レベル処理を行うことが難しく、低レベル処理用の特殊な電源や電極設備を新たに導入する必要が生じる。また、このような低レベルのコロナ処理でインクに対する密着性を向上させることは可能であるが、実用上必要なインク密着性のレベルまでコロナ処理を行うと、やはり、フィルムをラベルカットする際に融着やブロッキングが発生する問題があり、両方の特性を両立させることが難しかった。
【0019】
本発明者等が種々検討した結果、インク密着性とアルカリ脱離タイプのインクに対する脱離性を確保し、かつフィルムをラベルカットする際に融着やブロッキングを発生させないためには、フィルムの第1面の表面に窒素原子を存在させることが有効であることが判明した。そして、本発明の課題を解決し得る熱収縮性ポリエステル系フィルムを見出すに至ったのである。以下、本発明を詳細に説明する。
【0020】
まず、本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムは、10cm×10cmの正方形状に切り出した試料を85℃の温水中に10秒浸漬して引き上げ、次いで25℃の水中に10秒浸漬して引き上げたときの最大収縮方向の熱収縮率が20%以上であることが必要である。フィルムの熱収縮率が20%未満であると、フィルムの熱収縮力が不足して、容器等に被覆収縮させたときに、容器に密着せず、外観不良が発生するため好ましくない。より好ましい熱収縮率は30%以上、さらに好ましくは40%以上である。
【0021】
ここで、最大収縮方向の熱収縮率とは、試料の最も多く収縮した方向での熱収縮率の意味であり、最大収縮方向は、正方形の縦方向または横方向の長さで決められる。また、熱収縮率(%)は、10cm×10cmの試料を、85℃±0.5℃の温水中に、無荷重状態で10秒間浸漬して熱収縮させた後、25℃±0.5℃の水中に無荷重状態で10秒間浸漬した後の、フィルムの縦および横方向の長さを測定し、下記式に従って求めた値である(以下、この条件で測定した最大収縮方向の熱収縮率を、単に「熱収縮率」と省略する)。
熱収縮率(%)=100×(収縮前の長さ−収縮後の長さ)÷(収縮前の長さ)
【0022】
また、本発明のフィルムは、フィルムの第1面の最表層の窒素原子含有量が0.2〜5.0原子%でなければならない。この範囲とすることで、種々のインクに対するフィルムの密着性を高めつつ、アルカリ脱離タイプのインクのアルカリ脱離性を付与し、しかも、耐ブロッキング性をも高め得たからである。この窒素原子含有量は、XPS(X線光電子分光法)によって測定することのできるフィルム最表層(数十Åレベル)における全元素量に対する窒素原子の比率である。フィルム表面の窒素原子の含有量が0.2原子%未満では、様々なタイプのインクに対する密着性が不充分となる。また、窒素原子含有量が5.0原子%を超える場合には、ラベルカット後の融着・ブロッキングが発生し、フィルムの表面性状の変化によって滑性の低下が発生する。より好ましい窒素原子含有量の下限は0.25原子%、さらに好ましい下限は0.3原子%である。また、より好ましい窒素原子含有量の上限は4.9原子%、さらに好ましい上限は4.8原子%である。
【0023】
フィルム第1面の窒素原子の形態としては、窒素原子(N)の形態、窒素イオン(N)の形態のいずれでもよい。フィルムの第1面に窒素原子を含有させる方法としては、フィルム第1面に対し、窒素雰囲気下でコロナ処理またはプラズマ処理をする方法が好ましい。窒素雰囲気下でコロナ処理またはプラズマ処理をすることにより、窒素を窒素原子(N)の形態か、窒素イオン(N)の形態でフィルム表面に存在させることができる。
【0024】
また、フィルム第1面の表層における窒素原子量をコントロールするには、コロナ処理またはプラズマ処理での設備や処理条件を変更することが挙げられる。設備面では、例えばコロナ処理設備の電源の周波数や放電電極の材質、形状、本数、処理ロールの材質、放電電極とフィルム処理面とのギャップ、窒素雰囲気下での窒素ガス濃度のコントロールが挙げられ、条件面では、フィルム走行速度、雰囲気温度や処理時のロール表面温度等のコントロールが挙げられる。
【0025】
例えばコロナ処理において好ましい設備を例示すると、電源の周波数としては、8KHzから60KHzの範囲が好ましい。放電電極の材質としては、アルミニウムまたはステンレスが好ましく、放電電極の形状は、ナイフエッジ状、バー状、またはワイヤー状であることが好ましい。また、放電電極の本数は、フィルム表面を均一処理するために2本以上であることが好ましい。処理ロールは、コロナ放電を行う場合の対極となるものであるが、少なくとも表面の材質は誘電体である必要がある。誘電体材質としては、シリコーンゴム、ハイパロンゴム(ハイパロンはデュポン社の登録商標;クロロスルホン化ポリエチレン)、EPTゴム等を用いることが好ましく、少なくとも処理ロール表面を1mm厚以上の厚さで被覆することが好ましい。また、放電電極とフィルム処理面のギャップは0.2mm〜5mm程度の範囲内であることが好ましい。
【0026】
また、条件面では、フィルムの走行速度(処理速度)は設備能力の範囲内で任意の速度で行えばよいが、窒素雰囲気下でのコロナ処理時のフィルム表面温度は20〜50℃の範囲内に制御し、かつ、窒素雰囲気下中の酸素濃度を300ppm以下に制御すると、フィルム表面の窒素原子含有量を上記範囲内に制御することができる。処理ロール表面は、温調設備により温度制御することが好ましく、30℃から40℃に調整することが好ましい。必要に応じて処理ロールの前または後に調温ロールを配置することもできる。
【0027】
さらに、コロナ処理またはプラズマ処理を行う際の雰囲気の窒素濃度が変動すると、フィルム表面の窒素原子含有量が変動する要因となるので、雰囲気窒素濃度が変動しないような手法を採用することが好ましい。コロナ処理は、通常、空気雰囲気で行われるため、コロナ処理設備には窒素雰囲気下にするための密閉手段を備えていない。そこで、窒素雰囲気下にするためにコロナ処理設備そのものをチャンバー内に入れる必要がある。このとき、窒素でチャンバー内部の空気を置換して窒素雰囲気にして、チャンバー内部をコロナ処理を施しながらフィルムを走行させると、走行フィルムの随伴流として空気が流れ込んでしまって、雰囲気の窒素濃度が変動してしまうのである。
【0028】
この窒素濃度の変動を防ぐには、フィルムと、コロナ処理設備を囲い込んだチャンバーにおけるフィルム入口外周とのギャップを、0.4mm以下、より好ましくは0.3mm以下とすることが推奨される。また、プラスチックフィルムや布で、このギャップを覆って随伴流をカットすることも好ましい手段である。チャンバーを2層以上の構造にして、外層側で随伴流カットのための窒素を別途供給することも有効な手段である。
【0029】
また、空気の流入によって酸素もコロナ処理の雰囲気に存在することとなるが、酸素はフィルム表面の濡れ張力を必要以上に上げてしまうことがあるので、コロナ処理またはプラズマ処理を行う窒素雰囲気中の酸素濃度は300ppm以下にコントロールすることが好ましい。より好ましくは250ppm以下、さらに好ましくは200ppm以下である。連続的に長尺のフィルムロールを生産する場合においては、ロールの巻き始めから巻き終わりまでの窒素雰囲気中の酸素濃度の変動幅を平均酸素濃度±80ppm以下にすることが好ましい。さらに好ましくは平均酸素濃度±60ppm以下である。なお、フィルムの第1面の裏面である第2面については、窒素原子含有量を上記範囲に規定しなくてもよいが、もちろん上記範囲に調整することも可能である。
【0030】
上記したようにフィルムの第1面の最表層の窒素原子含有量を特定範囲に設定することで、インクに対する密着性と、耐ブロッキング性との両方を満足するフィルムを得ることができたが、このインクに対する密着性と、耐ブロッキング性との両方を満足するフィルムは濡れ張力を目安にすることもでき、本発明では、フィルムの第1面の濡れ張力は45mN/m以上であることが好ましい。フィルム表面の濡れ張力が45mN/m未満であると、様々なタイプのインクに対する密着性が不充分となる。より好ましい濡れ張力の下限は47mN/m、さらに好ましい下限は48mN/mである。また、このフィルム第1面の濡れ張力の上限は特に制限されるものではないが、ラベルカット後の融着、ブロッキングの発生や抑制し、フィルム滑性を確保できるという観点からは、濡れ張力を58mN/m以下にすることが好ましい。
【0031】
一方、耐ブロッキング性はヒートシール部の剥離強度で評価することもできる。フィルム第1面同士を75℃でヒートシールしたとき、ヒートシール部の剥離強度が5N/15mm幅以下であると、前記したようなフィルムの融着・ブロッキングによる様々なトラブルを防止することができる上に、高速でラベルカットが行えるようになるため好ましい。より好ましい剥離強度(75℃)の上限は4.5N/15mm幅、さらに好ましい上限は4N/15mm幅である。また、85℃でのヒートシール後の剥離強度の場合は、7N/15mm幅以下が好ましい。より好ましくは6N/15mm幅以下、さらに好ましくは5N/15mm幅以下である。なお、これらの値は第2面においても満足していることが好ましい。
【0032】
滑り性の点で、本発明のフィルムはフィルム第2面同士の動摩擦係数μdが0.27以下でなければならない。μdが0.27以下であると、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の滑性が良好なフィルムを提供することができ、例えば自動販売機内部との接触面積が大きく詰りが発生しやす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、0.27を超えると滑性不足となり、自動販売機で容器が詰まるといったトラブルが発生する。より好ましいμdの上限は0.25である。フィルムの第2面同士の動摩擦係数μdは、JIS K 7125に準拠して、23℃、65%RHの環境下で測定した値である。このμdのばらつきRは、0.05以下が好ましく、0.03以下がより好ましい。
【0033】
また、フィルムの滑り性を調べる方法として、対ステンレス傾斜滑り開始角度を評価してもよい。対ステンレス傾斜滑り開始角度とは、底部形状が短辺55mm、長辺160mmの矩形状である500gの角型重りの底部にフィルムの第2面を外側にしながらフィルムの最大収縮方向を短辺に沿わせて貼り付けた仮想ボトル試料を、ステンレス板上に横長に裁置してステンレス板の傾斜角度を1゜ずつ大きくしていき、仮想ボトル試料が滑り落ちたときのステンレス板の傾斜角度である。この対ステンレス傾斜滑り開始角度が13.0゜以下であると、上述のような滑り性不足によるトラブルを防止することができるため好ましい。
【0034】
本発明の熱収縮性フィルムは、フィルムの第2面の表面固有抵抗値が、1×1013Ω・cm以下であることが好ましい。表面固有抵抗値が1×1013Ω・cmを超えると、フィルムが帯電し易く、静電気の発生・蓄積が生じて、静電気障害による種々のトラブルを引き起こすおそれが高まるからである。静電気傷害によるトラブルとは、例えば、チュービング工程あるいはラベルの装着工程等におけるロールへのフィルムの巻きつきや、人体への電気ショック等から工程作業効率が低下するトラブル、印刷工程におけるインクの泳ぎ(フィルムにインクがうまく乗らない)、静電気によるラベルの口開き不良、フィルムやラベル表面の汚れの吸着等の商品価値の低下等のトラブルであり、表面固有抵抗値を1×1013Ω・cm以下にすることでこれらのトラブルの発生が抑制される。フィルムの表面固有抵抗値は、1×1012Ω・cm以下がより好ましい。1×1011Ω・cm以下がさらに好ましい。
【0035】
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムは、上述した各特性を満足するものであれば、その組成、製造方法は特に限定されないが、以下、好ましい態様を説明する。
【0036】
本発明の熱収縮性フィルムを構成するポリエステル系樹脂としては、ジカルボン酸成分として、芳香族ジカルボン酸、それらのエステル形成誘導体、脂肪族ジカルボン酸の1種以上を用い、多価アルコール成分と重縮合した公知の(共重合)ポリエステルを用いることができる。芳香族ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−1,4−もしくは−2,6−ジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸等が挙げられる。またこれらのエステル誘導体としては、ジアルキルエステル、ジアリールエステル等の誘導体が挙げられる。また脂肪族ジカルボン酸としては、ダイマー酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、シュウ酸、コハク酸等が挙げられる。また、p−オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の多価のカルボン酸を、必要に応じて併用してもよい。
【0037】
多価アルコール成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ダイマージオール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、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、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール等のアルキレングリコール、ビスフェノール化合物またはその誘導体のアルキレンオキサイド付加物、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール等が挙げられる。また、多価アルコールではないが、ε−カプロラクトンも使用可能である。
【0038】
ポリエステル系熱収縮性フィルムを構成するポリエステル原料は、単独でもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。単独の場合は、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチルテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエチレンテレフタレート以外のホモポリエステルが好ましい。ポリエチレンテレフタレート単独では、熱収縮性が発現しないからである。
【0039】
ただし、フィルムの耐破れ性、強度、耐熱性等を考慮すれば、結晶性のエチレンテレフタレートユニットが主たる構成成分であることが好ましく、具体的には、ポリエステル原料の構成ユニット100モル%中、エチレンテレフタレートユニットが50モル%以上となるように選択することが推奨される。従って、ジカルボン酸成分100モル%中、テレフタル酸成分を50モル%以上、多価アルコール成分100モル%中、エチレングリコール成分を50モル%以上、とすることが好ましい。エチレンテレフタレートユニットは、55モル%以上がより好ましく、60モル%以上がさらに好ましい。そして、エチレンテレフタレートユニット以外のユニットは、ポリエステル原料の構成ユニット100モル%中、5モル%以上、好ましくは7モル%以上、さらに好ましくは9モル%以上とすることが推奨される。非晶性向上成分を上記程度導入することで、フィルムの溶剤接着性や熱収縮性を確保することが可能となるからである。
【0040】
熱収縮特性の点および生産性の点からは、Tgの異なる2種以上のポリエステルをブレンドして使用することが好ましい。ポリエチレンテレフタレートと共重合ポリエステル(2種以上であってもよい)を混合して使用することが好ましいが、共重合ポリエステル同士の組み合わせであってもよい。また、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチルテレフタレート、ポリエチレンナフタレート同士を組み合わせたり、これらと他の共重合ポリエステルを組み合わせて用いることもできる。最も熱収縮特性的に好ましいのは、ポリエチレンテレフタレートと、ポリブチレンテレフタレート、エチレングリコールとネオペンチルグリコールとの混合ジオール成分とテレフタル酸とからなる共重合ポリエステルとの3種類のブレンドタイプである。2種以上のポリエステルを併用する場合は、それぞれのポリマーのチップをホッパ内でブレンドすることが、生産効率の点からは好ましい。
【0041】
ポリエステルは常法により溶融重合することによって製造できるが、ジカルボン酸類とグリコール類とを直接反応させ得られたオリゴマーを重縮合する、いわゆる直接重合法、ジカルボン酸のジメチルエステル体とグリコールとをエステル交換反応させたのちに重縮合する、いわゆるエステル交換法等が挙げられ、任意の製造法を適用することができる。また、その他の重合方法によって得られるポリエステルであってもよい。ポリエステルの重合度は、固有粘度にして0.3〜1.3dl/gのものが好ましい。
【0042】
ポリエステルには、着色やゲル発生等の不都合を起こさないようにするため、酸化アンチモン、酸化ゲルモニウム、チタン化合物等の重合触媒以外に、酢酸マグネシウム、塩化マグネシウム等のMg塩、酢酸カルシウム、塩化カルシウム等のCa塩、酢酸マンガン、塩化マンガン等のMn塩、塩化亜鉛、酢酸亜鉛等のZn塩、塩化コバルト、酢酸コバルト等のCo塩を、ポリエステルに対して、各々金属イオンとして300ppm以下、リン酸またはリン酸トリメチルエステル、リン酸トリエチルエステル等のリン酸エステル誘導体を燐(P)換算で200ppm以下、添加してもよい。
【0043】
上記重合触媒以外の金属イオンの総量がポリエステルに対し300ppm、またP量が200ppmを超えるとポリマーの着色が顕著になるのみならず、ポリマーの耐熱性や耐加水分解性が著しく低下するため好ましくない。
【0044】
このとき、耐熱性、耐加水分解性等の点で、総P量(P)と総金属イオン量(M)とのモル原子比(P/M)は、0.4〜1.0であることが好ましい。モル原子比(P/M)が0.4未満または1.0を超える場合には、フィルムが着色したり、フィルム中に粗大粒子が混入することがあるため好ましくない。
【0045】
上記金属イオンおよびリン酸及びその誘導体の添加時期は特に限定されないが、一般的には、金属イオン類は原料仕込み時、すなわちエステル交換前またはエステル化前に、リン酸類は重縮合反応前に添加するのが好ましい。
【0046】
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムには、滑剤として無機粒子、有機塩粒子や架橋高分子粒子を添加することができる。無機粒子としては、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸リチウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、フッ化リオチウム等が挙げられる。特に、良好なハンドリング性を得た上に更にヘイズの低いフィルムを得るためには無機粒子としては1次粒子が凝集してできた凝集体のシリカ粒子が好ましい。有機塩粒子としては、蓚酸カルシウムやカルシウム、バリウム、亜鉛、マンガン、マグネシウム等のテレフタル酸塩等が挙げられる。
【0047】
架橋高分子粒子としては、ジビニルベンゼン、スチレン、アクリル酸またはメタクリル酸のビニル系モノマーの単独または共重合体が挙げられる。その他ポリテトラフルオロエチレン、ベンゾグアナミン樹脂、熱硬化性尿素樹脂、熱硬化性フェノール樹脂などの有機粒子を用いても良い。
【0048】
なお、フィルムに滑性を付与しようとする場合、上記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、多量に入れすぎると、フィルムの透明性が低下し、商品価値を損なう場合がある。このため、フィルムの第2面における中心面平均粗さを0.03以下に抑えるレベルで、上記滑剤粒子を使用することが好ましい。この範囲内においてはラベル用フィルムの透明性を損なうことなく、滑性を付与することができる。
【0049】
上記滑剤の添加方法としては、フィルム原料として使用するポリエステルの重合工程中で滑剤を分散する方法、または重合後のポリエステルを再度溶融させて添加する方法等が挙げられる。フィルムロール全長に亘って均一に滑剤を分散させるためには、前述のいずれかの方法でポリエステル中に滑剤を分散させたあと、滑剤を分散させたポリマーチップの形状を合わせてホッパー内での原料偏析の現象を抑止することが好ましい。ポリエステルは、重合後に溶融状態で重合装置よりストランド状で取り出され、直ちに水冷された後ストランドカッターでカットされてチップ化されるが、このチップは底面を楕円形とする円筒状の形状となる。原料偏析を抑えるためには、楕円状底面の長径、短径及び円筒状の高さのそれぞれの平均サイズが、最も使用比率の高い原料種のチップサイズ±20%以内の範囲である異種の原料チップを用いることが好ましく、前記サイズが±15%以内の範囲内とすることがより好ましい。
【0050】
フィルムを製造するための原料組成物中には、上記ポリエステルと滑剤の他に、必要に応じて各種の公知の添加剤を加えてもよい。添加剤としては、例えば、帯電防止剤;老化防止剤;紫外線吸収剤;着色剤(染料等)が挙げられる。
【0051】
上記原料組成物は、公知の方法(例えば、押し出し法、カレンダー法)によりフィルム状に成形される。フィルムの形状は、例えば平面状またはチューブ状であり、特に限定されない。
【0052】
未延伸フィルムに熱収縮性を付与するために、延伸工程を行う。延伸方法としては、例えば、ロール延伸法、長間隙延伸法、テンター延伸法、チューブラー延伸法等の公知の方法が採用できる。これらの方法のいずれにおいても、逐次2軸延伸、同時2軸延伸、1軸延伸、およびこれらの組み合わせで延伸を行えばよい。上記2軸延伸では、縦横方向の延伸は同時に行われてもよく、どちらか一方を先に行ってもよい。延伸倍率は1.0倍から7.0倍の範囲が好ましく、所定の一方向(最大収縮方向となる)の倍率を3.5倍以上とすることが好ましい。
【0053】
延伸工程においては、フィルムを構成する重合体が有するガラス転移温度(Tg)以上でかつ例えばTg+80℃以下の温度で予熱を行うことが好ましい。延伸時のヒートセットでは、例えば、延伸を行った後に、30〜150℃の加熱ゾーンを約1〜30秒通すことが推奨される。また、フィルムの延伸後、ヒートセットを行う前もしくは行った後に、所定の度合で延伸を行ってもよい。さらに上記延伸後、伸張あるいは緊張状態に保ってフィルムにストレスをかけながら冷却する工程、あるいは、この処理に引き続き、緊張状態を解除した後の冷却工程を付加してもよい。
【0054】
熱収縮性ポリエステル系フィルムからラベルを製造する場合には、1,3−ジオキソランでチューブ化加工を行うことが好ましい。充分な接着力が付与されるからである。チューブ化に際しては、1,3−ジオキソランをフィルムの片面に塗布し、塗布面にフィルムの他方の面を圧着すればよい。接着性が不足である場合、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おそれがある。
【0055】
前記した動摩擦係数μdを有するフィルムを得るには、フィルムの第2面側に易滑層が形成されている構成が好ましい。また、易滑層に帯電防止性を付与することで、表面固有抵抗値も前記した好ましい範囲に設定することができる。易滑層の形成方法としては、フィルム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、フィルム製膜工程中の易滑層用塗布液の塗布(インラインコート)、フィルム製膜後の易滑層用塗布液の塗布(オフラインコート)等がある。コスト面、また、塗布後の延伸時に熱処理されて塗布層とフィ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い。塗布方法としては、リバースロール方式、エアナイフ方式、ファウンテン方式等、公知の方法がいずれも採用可能である。上記易滑層用塗布液としては、バインダー樹脂と、滑剤と帯電防止剤を単独で、あるいは合わせて含有しているものが好ましい。
【0056】
バインダー樹脂成分としては、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、ポリエステルフィルムとの接着性も得られる。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。
【0057】
滑剤としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、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、ステアリン酸鉛等が挙げられ、これらのうちの1種以上を添加することが好ましい。中でも、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、低分子量ポリエチレンワックス等は、滑性の改良効果が大きく、特に好ましい。
【0058】
帯電防止剤としては、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。スルホン酸塩、中でもパラフィンスルホン酸ナトリウムは、帯電防止効果に優れ、滑性への悪影響が少ないことから推奨される。
【0059】
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と、低分子量ポリエチレンワックスとスルホン酸塩化合物を組み合わせた易滑層用の塗布液を用い、インラインコート法により、延伸前のフィルム第2面側に易滑層を形成することが特に推奨される。なお、ラベルとして用いる際には、この第2面側が外側になるように容器に被覆する。
【0060】
塗布液の量は、延伸後のフィルム上に存在する量として、0.002〜0.5g/m好ましく、より好ましくは0.005〜0.4g/mである。0.002g/m未満では、滑性、帯電防止効果が小さくなり、0.5g/mを超えると、フィルムの透明性の低下やブロッキング性の悪化が発生したり、溶剤接着性の低下が起こることがあるため、好ましくない。
【0061】
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムは、インクに対する密着性が優れているので、インク層をフィルム第1面側に設けることができる。特に、アルカリ脱離性を有するインクに対しても優れた密着性を発揮する。このような、アルカリ脱離性を有するタイプのインクとは、例えば熱収縮性フィルム上にインク層を積層した試料1gを1cm角に切断して100ccのNaOH3%水溶液(90℃)中で30分撹拌した後、水洗乾燥したときのインク除去率が90質量%以上であるインクを意味する。除去されるのは、インク層がアルカリ性の温湯中で主として膨潤または溶解されることによる。実用的には弱アルカリ性温湯による洗浄は通常20〜30分前後行われ、その間にインク層が脱落するものが好ましい。
【0062】
インク層にアルカリ脱離性を付与する方法としては特に制約はないが、例えばアルカリ性温湯中で可溶なまたは膨潤性の化合物を、通常使用されるインク、例えば顔料または染料からなる着色体、バインダー、揮発性有機溶剤を構成成分とするインクに添加する方法が挙げられる。アルカリ性温湯中で可溶または膨潤性の化合物としては、塩化ナトリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、酢酸ナトリウム、硫酸アンモニウム等の無機塩、アスコルビン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の有機酸またはその塩、ポリエチレンオキサイド、ポリテトラメチレンオキサイド等の高分子ポリエーテル、ポリ(メタ)アクリル酸またはその金属塩あるいはそれらの共重合体(例えばスチレンと(メタ)アクリル酸等のアクリル系化合物等との共重合体)等が挙げられる。また、上記化合物としては常温で液体のものも挙げられ、具体的には、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、tert−ブチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリスリトール等の多価アルコールのモノエチル、モノプロピル、モノブチルエーテルあるいはモノメチル、モノエチル、モノプロピル、モノブチルエーテルあるいはモノメチル、モノエチルエステル等、その他、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、ジアセトンアルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン等が挙げられる。中でもインク層中に残存することが必要であることから高沸点であることが好ましく、具体的には沸点が50℃以上のものが好ましく、さらにアルカリ性温湯への可溶性から多価アルコールのモノアルキルエーテルが特に好ましい。
【0063】
なお、本発明の熱収縮性フィルムの厚みは特に限定するものではないが、例えばラベル用熱収縮性フィルムとしては、10〜200μmが好ましく、20〜100μmがさらに好ましい。
【0064】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施する場合は、本発明に含まれる。なお、実施例および比較例で得られたフィルムの物性の測定方法は、以下の通りである。
【0065】
(1)熱収縮率
試料フィルムを最大収縮方向およびその直交方向に沿うように10cm×10cmの正方形に裁断し、85℃±0.5℃の温水中に、無荷重状態で10秒間浸漬して熱収縮させた後、25℃±0.5℃の水中に10秒浸漬した後、試料の縦および横方向の長さを測定し、下記式に従って求めた値である。最も収縮率の大きい方向を最大収縮方向とした。
熱収縮率(%)=100×(収縮前の長さ−収縮後の長さ)÷(収縮前の長さ)
【0066】
(2)フィルム表面の窒素原子含有量(原子%)
X線光電子分光法測定装置(ESCAスペクトロメーター「ES−200型」;国際電気株式会社製)を用い、試料フィルム第1面の全元素量に対する窒素原子量の比率を定量して求めた。
【0067】
(3)表面固有抵抗値
フィルムの第2面側の表面固有抵抗値を、タケダ理研社製固有抵抗測定機で、印加電圧500V、23℃・50RH%の条件下で測定した。
【0068】
(4)フィルムの濡れ張力
フィルムの第1面の濡れ張力をJIS K 6768の方法で測定した。
【0069】
(5)インク密着性
大日精化工業社製インク「ダイエコロSRF915紅」と「SRF希釈溶剤No.2」を100:10の質量比で混合し、マイヤーバー#5を使用してフィルム第1面側に塗布し、その後、直ちにドライヤーの冷風で15秒間乾燥した。得られたサンプルにセロハンテープを貼りつけた後、テープを剥離して剥離後のインクピンホールの発生状況を以下に従い評価した。
○:インクピンホールの発生なし
△:インクピンホール発生するが全て1mm未満のサイズ
×:インクピンホールが発生して1mm以上のサイズのものあり
【0070】
(6)インクのアルカリ脱離性
(5)の方法でフィルム第1面にインクを塗布した後、2cm×20cmのサイズのサンプルを切り出し、温度を85℃±2℃の範囲内に制御した1.5%NaOH水溶液中に20分間浸漬した。サンプルを取り出して直ちに25℃±2℃の水の中に20秒間浸漬し、取り出した後のインク層の脱離状態を目視により下記基準で判定した。
○:インク層が全て脱離
△:インク層が部分的に脱離、または取り出し後に綿棒でインク層をこすると容易に剥離可能
×:インク層が脱離せず、かつ取り出し後に綿棒でインク層をこすっても剥離不可能
【0071】
(7)ラベルカット後の開口性
熱収縮性フィルムをスリットし、続いて、センターシールマシンを用いて、第1面が内側になるように1,3−ジオキソランで溶剤接着してチューブを作り、二つ折り状態で巻き取った。次いで、12±1℃、RH30±2%にコントロールした室内にチューブを24時間放置した。その後、同じ室内雰囲気条件下で、裁断機でチューブを連続的に裁断して(裁断ラベル数200)、熱収縮性フィルムラベルを作成した。ラベルを手で全数開口して、裁断部の開口性を下記基準(6点満点)により判定した。
6:裁断時にラベル同士の静電気によるまとわりつきがなく、かつ抵抗なく開口できる
5:裁断時にラベル同士の静電気によるまとわりつきが発生するが、抵抗なく開口できる
4:裁断時にラベル同士の静電気によるまとわりつきがなく、軽い抵抗ある場合あるが開口可能
3:裁断時にラベル同士の静電気によるまとわりつきが発生し、軽い抵抗ある場合あるが開口可能
2:裁断時にラベル同士の静電気によるまとわりつきがなく、裁断部が開口不可能な部分あり
1:裁断時にラベル同士の静電気によるまとわりつきが発生し、裁断部が開口不可能な部分あり。
【0072】
(8)ヒートシール部の剥離強度
ヒートシーラーにて、シールバーの表面温度を評価温度±0.5℃の範囲とし、圧力40N/cm、時間300秒で、フィルム第1面同士をヒートシールした。ヒートシール部分から15mm幅のサンプルを切り出し、引張試験機で、剥離速度200mm/分で剥離強度を測定した。雰囲気温度は23℃とした。
【0073】
(9)表面処理時のフィルム面積当りエネルギー換算値
表面処理のフィルム面積当りエネルギー換算値(kW/m/min)
=高周波電源装置電流値(A)×電圧(kV)÷電極幅(m)÷フィルム走行速度(m/min)
として求めた。
【0074】
(10)動摩擦係数
フィルム第2面同士の動摩擦係数μd、ばらつきRをJIS K 7125に準拠し、23℃,65%RH環境下で測定した。
【0075】
(11)帯電防止性
フィルム第2面の帯電防止性を、表面抵抗器(KAWAGUCHI ERECTRIC WORKS製固有抵抗測定器)を用いて、印加電圧500V、23℃、65%RH環境下で測定した。
【0076】
(12)中心面平均粗さ
表面粗さ測定器(Surfcorder ET−30HK;小坂研究所製)を用いてフィルム第2面の表面粗さを測定した。中心面とは、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、最小になる平面であり、中心面平均粗さ:SRaとは、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である。
SRa=1/(L×L)∫ Lx Ly|f(x,y)|dx・dy
【0077】
(13)対ステンレス傾斜滑り出し角度
底部形状が短辺55mm、長辺160mmの矩形状である500gの角型重りの底部にフィルムの第2面を外側にしながらフィルムの最大収縮方向を短辺に沿わせて貼り付け、仮想ボトル試料を作製する。傾きを1°づつ変えた平滑なステンレス板を用意し、このステンレス板の上に、仮想ボトル試料を横長に裁置して仮想ボトル試料が滑り落ちたときのステンレス板の傾斜角度(平均値)を、対ステンレス傾斜滑り出し角度とした。
【0078】
(14)ヘイズ
JIS K 7136に準じて、ヘイズメーター(日本精密機械社製)を用いて測定した。ヘイズが8.0%以下の場合を○、8.0%を超える場合を×とした。
【0079】
合成例1(ポリエステルの合成)
撹拌機、温度計および部分環流式冷却器を備えたステンレススチール製オートクレーブに、ジカルボン酸成分としてジメチルテレフタレート(DMT)100モル%と、グリコール成分として、エチレングリコール(EG)70モル%とネオペンチルグリコール(NPG)30モル%を、グリコールがモル比でメチルエステルの2.2倍になるように仕込み、エステル交換触媒として酢酸亜鉛を0.05モル%(酸成分に対して)と、重縮合触媒として三酸化アンチモン0.025モル%(酸成分に対して)添加し、生成するメタノールを系外へ留去しながらエステル交換反応を行った。その後、280℃で26.7Paの減圧条件の下で重縮合反応を行い、固有粘度0.73dl/gのポリエステルAを得て、これをチップ化した。
【0080】
合成例2および3
合成例1と同様な方法により、表1に示すポリエステル原料チップBおよびCを得た。表中、BDは、1,4−ブタンジオールである。それぞれのポリエステルの固有粘度は、チップBが0.72dl/g、チップCが1.20dl/gであった。なお、後述する実験例において無機滑剤を添加する場合は、全てポリエステルB中に使用する無機滑剤を0.7質量%添加したマスターバッチを作製して必要量使用した。滑剤の添加方法は、予めエチレングリコール中に滑剤を分散し、上記方法で重合する方法を採った。
【0081】
実験No.1
(1)ポリエステル系樹脂および未延伸フィルム
上記合成例で得られた各チップを別個に予備乾燥し、表1に示したように、チップAを55質量%、チップBを35質量%、チップCを10質量%、押出機直上のホッパに、定量スクリューフィーダーで連続的に別々に供給しながら、このホッパ内で混合し、280℃で単軸式押出機で溶融押出しし、その後急冷して、厚さ180μmの未延伸フィルムを得た。
【0082】
(2)易滑層用塗布液の調合
ポリエステル樹脂(PEs)の水分散液(商品名「TIE51」;竹本油脂製)を固形分で25質量%、ポリエチレンワックスの水系エマルション(商品名「HYTEC E−4BS」;東邦化学工業製)を固形分で8質量%、帯電防止剤(商品名「TB702」;竹本油脂製)を固形分で1質量%、水35質量%、イソプロパノール31質量%を混合して塗布液とした。
【0083】
(3)コートフィルムの製造
(1)で得た未延伸フィルムに(2)で調合した塗布液をエアナイフ方式で塗布した。次いで、100℃で10秒間予熱した後、テンターで横方向に4.0倍延伸し、80℃で熱固定した。この熱収縮性ポリエステル系フィルムの易滑層のコート量は0.01g/m、厚み45μmであった。
【0084】
続いてこのフィルムの易滑層形成面と逆面側に対し、以下の条件で窒素雰囲気下でのコロナ処理を施した。コロナ処理装置の処理電極と処理部分を2重のチャンバーで囲い込み、窒素を連続的に供給して窒素雰囲気に置換した。コロナ処理装置の処理電極はアルミニウム製のバー型電極、処理ロールは表面材質がシリコーンゴム製のものを使用した。処理電極とフィルム間のギャップは0.5mm、フィルムとチャンバー間のギャップは0.3mmとし、ギャップの部分は綿製の布(別珍)で被覆した。高周波電源装置は春日電機社の装置を使用し、発信周波数は45±3KHz、処理雰囲気温度と処理ロール表面温度は共に40℃として表2の条件でコロナ処理を行った。処理時のフィルム表面温度は40℃であり、窒素雰囲気中の酸素濃度は250ppmであった。得られたフィルムの物性値を表2に示す。
【0085】
実験No.2
実験No.1の易滑層用塗布液で、ポリエステル樹脂の水分散液の代わりにポリウレタン樹脂(PU)の水系分散液(商品名「ハイドランHW345」;大日本インキ工業製)を添加した以外は実験No.1と同様にしてフィルムの製造・評価を行った。得られたフィルムの物性値を表2に示す。
【0086】
実験No.3
実験No.1で易滑層を形成しなかった以外は同様にして厚さ45μmの熱収縮性ポリエステル系フィルムを得た。得られたフィルムの物性値を表2に示す。
【0087】
実験No.4
ポリウレタン樹脂の水系分散液(商品名「ハイドランHW345」;大日本インキ工業製)を用いた実験No.2の易滑用塗布液にさらにPMMA粒子(「エポスターMA1001」:日本触媒製)0.2質量%を添加し、延伸後のコート量を0.04g/mにした以外は実験No.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。得られたフィルムの物性値を表2に示す。
【0088】
実験No.5
実験No.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以外は同様にして熱収縮性ポリエステル系フィルムを得た。得られたフィルムの物性値を表2に示す。
【0089】
実験No.6
実験No.1において、コロナ処理を施さない以外は実施例1と同様の方法で厚さ45μmの熱収縮性ポリエステル系フィルムを得た。得られたフィルムの物性表を表2に示す。
【0090】
実験No.7
実験No.1と同様の方法にて未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを100℃で10秒間予熱した後、テンターで横方向に80℃で4.0倍延伸し、続いて80℃で10秒間熱処理を行って、厚さ45μmの熱収縮性ポリエステル系フィルムを製膜した。続いてこのフィルムを、空気雰囲気下のコロナ処理装置に導き、表2の条件でコロナ処理を施した。このときの処理設備は実験No.1と同じものを使用した。得られたフィルムの物性値を表2に示す。
【0091】
【表1】

Figure 2004339374
【0092】
【表2】
Figure 2004339374
【0093】
実験No.8
実験No.1、2、3および5で得られた各フィルムを500ml角型PETボトル飲料に装着して熱収縮させたサンプルをそれぞれ30個ずつ作製し、自動販売機内部にセットした。実験No.1(傾斜滑り出し角度12.0°)、実験No.2(傾斜滑り出し角度11.0゜)では30個の内、詰りの発生はなかった。実験No.3(傾斜滑り出し角度17.5゜)では、30個の内12個の詰りが発生し、実験No.5(傾斜滑り出し角度14.5゜)では30個の内4個の詰りが発生した。
【0094】
【発明の効果】
本発明の熱収縮性フィルムは、様々なタイプのインクに対するインク密着性に優れ、かつアルカリ水溶液で脱離するタイプのインクに対して優れた脱離性を有している。また、耐ブロッキング性にも優れているので、フィルムをラベル状とする際のラベルカット後の開口不良等のトラブルの発生も抑制できる。また、滑り性、帯電防止性にも優れており、飲料用ラベルに使用した際、自動販売機内部で詰まったり、汚れを吸着したりすることもない。従って、PETボトル等の容器被覆用ラベルとして非常に有用なものである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat-shrinkable polyester film, and more particularly, has excellent ink adhesion at the time of printing, has excellent detachability with respect to an ink that can be detached with an alkaline aqueous solution, and makes the film a label. The present invention relates to a heat-shrinkable polyester film having excellent opening properties after label cutting. In addition, since it has good slipperiness on the outer surface when used as a label film for beverage bottles, it is also suitable as a label for vending machine beverages, has excellent workability in the printing process and tubing process, and has antistatic properties. It also relates to an excellent heat-shrinkable polyester film.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, heat shrinkable films have been widely used in applications such as shrink wrapping and shrink labels, utilizing the property of shrinking by heating. Above all, stretched films made of vinyl chloride resin, polystyrene resin, polyester resin, etc. are used in various containers such as polyethylene terephthalate (PET) containers, polyethylene containers, glass containers, etc. for the purpose of labeling, cap sealing or integrated packaging. It is used.
[0003]
After production, these heat-shrinkable films undergo a printing process for various designs, and after printing, if necessary, are slit in accordance with the size of labels and the like used in the final product, and are further subjected to solvent bonding and the like. The left and right ends of the film are overlapped and sealed by means to form a tubular body, and the tubular body is cut and processed into a form such as a label or a bag. A label or bag is attached to the container while opening it, and the steam is blown to shrink the heat (steam tunnel) or hot air is blown to shrink the heat (hot air tunnel). ) Is passed through a belt conveyor or the like, and is heat-shrinked to adhere to the container.
[0004]
By the way, in recent years, for a PET bottle label and the like, an ink of a type which is desorbed in an alkaline aqueous solution for the purpose of recycling, an aqueous type ink which reduces or does not use an organic solvent which has an adverse effect on the environment, and the like have been developed. In some cases, these inks have lower performance such as adhesion of the ink to a film than conventional types in order to achieve a predetermined purpose. However, if the adhesion of the ink to the film is poor in the printing process, the ink may fall off, peel off, or the like, thereby impairing its value as a product. For this reason, a heat-shrinkable film which has excellent adhesion to these various inks and exhibits good detachability in an aqueous alkaline solution has been desired.
[0005]
In order to improve the adhesion with the ink, for example, there is a method of increasing the wetting tension of the film surface by performing a surface treatment such as a corona treatment on the film surface in a normal air atmosphere, but these surface treatments When the wetting tension on the film surface is increased, the solvent resistance of the film decreases when the solvent is bonded by tetrahydrofuran or 1,3-dioxolane to form a tube, and the solvent-bonded portion loses planarity, resulting in a so-called wakame-like shape. Or the solvent-adhered portion of the tube could block other film portions. Further, in the step of manufacturing a label by cutting a tube, the upper and lower films are fused and blocked at the cut portion, and an opening defect may occur when the label is mounted on a beverage bottle. Furthermore, when used as a label for beverages in PET bottles, when the product is transported inside the vending machine, the product is blocked in the aisle due to insufficient slipperiness of the label and does not reach the exit, or the product is blocked due to level blocking. In some cases, they adhere to each other on the outer surface of the film and are discharged multiple times.
[0006]
On the other hand, when a heat-shrinkable film is actually formed or processed at a high speed in a manufacturing site or when it is wound up in a long length, the film is required to have a winding property, a slip property, and an antistatic property against static electricity. You. If the slipperiness is insufficient, troubles such as poor handling at the time of long winding and occurrence of wrinkles and acne-like defects may occur. In addition, the running property is deteriorated, for example, the tension is increased by the frictional force when the film is in contact with the guide roll and the film surface is scratched. If the antistatic property due to static electricity is poor, there is a problem in that the process work efficiency is reduced due to the propagation of static electricity shock to the human body, and dust and dirt adhere to the surface of the film label when the final product is formed. In addition, when processing is performed under low-temperature or low-humidity atmosphere conditions in winter, inconveniences such as swimming of the printing ink may occur.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a heat-shrinkable film that can solve the various problems of the conventional heat-shrinkable film described above. An object of the present invention was to provide a heat-shrinkable film exhibiting good detachability and having excellent properties such as blocking resistance, slipperiness and antistatic property.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The heat-shrinkable polyester film of the present invention was prepared by immersing a sample cut into a square of 10 cm × 10 cm from the film in 85 ° C. warm water for 10 seconds and then immersing it in 25 ° C. water for 10 seconds and pulled up. A heat-shrinkable polyester film having a heat shrinkage rate of 20% or more in the maximum shrinkage direction when the nitrogen atom content of the outermost layer on the first surface of the film is 0.2 to 5.0 atom%. The point is that the dynamic friction coefficient μd between the second surfaces of the film is 0.27 or less.
[0009]
The heat-shrinkable polyester film having the above properties has excellent shrinkage processability, excellent printability for various types of inks, excellent printability such as adhesion, and alkali desorption type inks. Is excellent in alkali desorption properties. Also, at the time of label cutting, fusion or blocking of the cut portion does not occur. Furthermore, by satisfying the above requirement for the coefficient of friction, clogging in the vending machine when used as a label for a PET bottled beverage could be prevented.
[0010]
The surface resistivity of the second surface of the film is 1 × 10ThirteenIt is preferably Ω · cm or less, and the film forming property, workability, and handleability at high speed can be further improved.
[0011]
When the wetting tension of the film first surface is 40 mN / m or more, the adhesion to the ink is sufficient, and the peel strength after heat sealing the film first surfaces at 75 ° C. is 5 N / 15 mm width or less. All of these are preferred embodiments of the present invention because the blocking resistance is improved.
[0012]
Also, a hypothetical shape in which the maximum contraction direction of the film is applied along the short side to the bottom of a rectangular weight of 500 g having a rectangular bottom shape having a short side of 55 mm and a long side of 160 mm with the second surface of the film facing outward. The bottle sample is placed horizontally on the stainless steel plate, and the tilt angle of the stainless plate is increased by 1.0 °, and the tilt angle of the stainless plate when the virtual bottle sample slides down starts tilting with respect to stainless steel. In the case of an angle, it is preferable that the slanting start angle with respect to stainless steel is 13.0 ° or less. It is a guide to avoid troubles such as clogging in vending machines.
[0013]
The present invention also includes a heat-shrinkable label obtained from the heat-shrinkable polyester film.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Not only the heat-shrinkable polyester film, but also at the time of film formation or after the film formation, on one or both surfaces of the film surface, a corona treatment under an air atmosphere, a flame treatment, a plasma treatment, an ultraviolet ray treatment, etc. Improvement of adhesion to various inks has been performed. Among them, in actual industrial operation, corona treatment in an air atmosphere is most widely performed as a surface treatment.
[0015]
When the corona treatment is applied to the heat-shrinkable polyester film, the wettability of the surface is increased similarly to other films, and the adhesion to various types of ink is improved. However, when the corona treatment is performed, the alkali-releasing property of the ink that is desorbed with alkali is improved, but the problem that fusion and blocking are likely to occur when label-cutting the heat-shrinkable polyester film. There has occurred.
[0016]
The heat-shrinkable polyester film secures strength and the like by using an ethylene terephthalate unit as the most constituent unit. However, 1,4-cyclohexanedimethanol or neopentyl which has the effect of lowering the crystallinity of the polymer and causing it to become non-crystalline. A monomer component such as glycol (hereinafter, referred to as an amorphous component), and 1,4-butanediol and 1,3-propanediol for lowering the glass transition temperature (Tg) to exhibit a low-temperature heat shrinkage. By using a low Tg monomer component such as the above, a required heat shrinkage is obtained. In particular, due to the effect of the non-crystallizing component, even in a state where the film is not subjected to surface treatment (untreated state), the adhesion to the ink is superior to that of an untreated PET film.
[0017]
However, if the heat-shrinkable film is subjected to an energy level corona treatment that is performed for a general PET film in order to further increase the adhesion, the film surface is excessively oxidized due to the presence of the amorphous component. It was found that the wetting tension was increased more than necessary. As a result, fusion or blocking occurs when the film is cut with a label, the slipperiness of the film surface is reduced and the workability of the film is deteriorated, and the film is blocked when stored in a roll wound state. Troubles such as the occurrence of troubles.
[0018]
Therefore, it was considered to perform a corona treatment (low-level treatment) at an energy level lower than the corona treatment at the energy level carried out for a general PET film. It is difficult to perform low-level processing, and it is necessary to newly introduce a special power supply and electrode equipment for low-level processing. Although it is possible to improve the adhesion to ink with such a low-level corona treatment, if the corona treatment is performed to the level of ink adhesion necessary for practical use, again, when a film is cut with a label, There was a problem that fusion and blocking occurred, and it was difficult to achieve both properties.
[0019]
As a result of various studies by the present inventors, in order to ensure ink adhesion and releasability with respect to an alkali desorption type ink, and to prevent fusing or blocking when a film is cut with a label, the first It has been found that the presence of nitrogen atoms on one surface is effective. Then, they have found a heat-shrinkable polyester film that can solve the problems of the present invention. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0020]
First, as for the heat-shrinkable polyester film of the present invention, a sample cut into a square of 10 cm × 10 cm was immersed in hot water at 85 ° C. for 10 seconds and then immersed in water at 25 ° C. for 10 seconds and pulled up. It is necessary that the heat shrinkage in the maximum shrinkage direction at that time is 20% or more. If the heat shrinkage of the film is less than 20%, the heat shrinkage of the film is insufficient, and when the film is shrunk to cover a container or the like, the film does not adhere to the container, resulting in poor appearance. The more preferable heat shrinkage is 30% or more, further preferably 40% or more.
[0021]
Here, the heat shrinkage in the maximum shrinkage direction means the heat shrinkage in the direction in which the sample shrinks most, and the maximum shrinkage direction is determined by the length of the square in the vertical or horizontal direction. The heat shrinkage (%) was determined by immersing a 10 cm × 10 cm sample in hot water at 85 ° C. ± 0.5 ° C. for 10 seconds under no load and shrinking it by heat. The film was immersed in water of 10 ° C. under no load for 10 seconds, and the length of the film in the vertical and horizontal directions was measured, and the value was obtained according to the following equation (hereinafter, the heat shrinkage in the maximum shrinkage direction measured under these conditions): The ratio is simply abbreviated as “heat shrinkage ratio”).
Heat shrinkage (%) = 100 × (length before shrinkage−length after shrinkage) ÷ (length before shrinkage)
[0022]
In the film of the present invention, the nitrogen atom content in the outermost layer on the first surface of the film must be 0.2 to 5.0 atomic%. By setting the content in this range, it is possible to improve the adhesion of the film to various inks, to impart the alkali desorption property of the alkali desorption type ink, and to increase the blocking resistance. This nitrogen atom content is the ratio of nitrogen atoms to the total amount of elements in the outermost layer of the film (several tens of degrees), which can be measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). When the content of nitrogen atoms on the film surface is less than 0.2 atomic%, the adhesion to various types of ink becomes insufficient. On the other hand, when the nitrogen atom content exceeds 5.0 atomic%, fusion and blocking occur after label cutting, and a change in the surface properties of the film causes a reduction in lubricity. A more preferred lower limit of the nitrogen atom content is 0.25 at%, and a still more preferred lower limit is 0.3 at%. Further, a more preferable upper limit of the nitrogen atom content is 4.9 atom%, and a still more preferable upper limit is 4.8 atom%.
[0023]
The form of the nitrogen atom on the first surface of the film includes a form of a nitrogen atom (N) and a form of a nitrogen ion (N+)). As a method for allowing the first surface of the film to contain nitrogen atoms, a method in which the first surface of the film is subjected to corona treatment or plasma treatment in a nitrogen atmosphere is preferable. By performing corona treatment or plasma treatment in a nitrogen atmosphere, nitrogen is converted into a nitrogen atom (N) form or a nitrogen ion (N).+) Can be present on the film surface.
[0024]
Further, in order to control the amount of nitrogen atoms in the surface layer of the first surface of the film, it is possible to change equipment and processing conditions in corona treatment or plasma treatment. On the equipment side, for example, the control of the frequency of the power supply of the corona processing equipment and the material and shape of the discharge electrode, the number, the material of the processing roll, the gap between the discharge electrode and the film processing surface, and the control of the nitrogen gas concentration under a nitrogen atmosphere are mentioned. In terms of conditions, control of film running speed, ambient temperature, roll surface temperature during processing, and the like can be mentioned.
[0025]
For example, as an example of preferred equipment for corona treatment, the frequency of the power supply is preferably in the range of 8 KHz to 60 KHz. The material of the discharge electrode is preferably aluminum or stainless steel, and the shape of the discharge electrode is preferably a knife-edge shape, a bar shape, or a wire shape. The number of discharge electrodes is preferably two or more in order to uniformly treat the film surface. The treatment roll serves as a counter electrode when performing corona discharge, but at least the surface material needs to be a dielectric. As the dielectric material, it is preferable to use silicone rubber, Hypalon rubber (Hypalon is a registered trademark of DuPont; chlorosulfonated polyethylene), EPT rubber, etc., and coat at least the surface of the processing roll with a thickness of 1 mm or more. Is preferred. The gap between the discharge electrode and the film-treated surface is preferably in the range of about 0.2 mm to 5 mm.
[0026]
In terms of conditions, the running speed (processing speed) of the film may be set at any speed within the range of the equipment capacity, but the film surface temperature during corona treatment under a nitrogen atmosphere is within the range of 20 to 50 ° C. When the oxygen concentration in the nitrogen atmosphere is controlled to 300 ppm or less, the nitrogen atom content on the film surface can be controlled within the above range. The temperature of the surface of the processing roll is preferably controlled by a temperature control facility, and is preferably adjusted from 30 ° C to 40 ° C. If necessary, a temperature control roll can be arranged before or after the treatment roll.
[0027]
Furthermore, if the nitrogen concentration in the atmosphere during the corona treatment or the plasma treatment changes, this causes a change in the nitrogen atom content on the film surface. Therefore, it is preferable to employ a method that does not change the nitrogen concentration in the atmosphere. Since the corona treatment is usually performed in an air atmosphere, the corona treatment equipment is not provided with a sealing means for keeping the atmosphere under a nitrogen atmosphere. Therefore, it is necessary to put the corona treatment equipment itself in the chamber in order to make it under a nitrogen atmosphere. At this time, if the inside of the chamber is replaced with nitrogen to form a nitrogen atmosphere and the film is run while performing corona treatment inside the chamber, air flows in as an accompanying flow of the running film, and the nitrogen concentration in the atmosphere is reduced. It fluctuates.
[0028]
In order to prevent the fluctuation of the nitrogen concentration, it is recommended that the gap between the film and the outer periphery of the film entrance in the chamber surrounding the corona treatment equipment be 0.4 mm or less, more preferably 0.3 mm or less. It is also a preferable means to cover the gap with a plastic film or cloth and cut the accompanying flow. It is also an effective means to form the chamber with two or more layers and separately supply nitrogen for cutting off the entrained flow on the outer layer side.
[0029]
In addition, oxygen is also present in the atmosphere of the corona treatment due to the inflow of air.However, since oxygen may increase the wetting tension on the film surface more than necessary, the oxygen in the nitrogen atmosphere where the corona treatment or the plasma treatment is performed is performed. It is preferable to control the oxygen concentration to 300 ppm or less. It is more preferably at most 250 ppm, further preferably at most 200 ppm. In the case of continuously producing a long film roll, it is preferable that the fluctuation range of the oxygen concentration in the nitrogen atmosphere from the start to the end of the roll is set to an average oxygen concentration of ± 80 ppm or less. More preferably, the average oxygen concentration is ± 60 ppm or less. In addition, regarding the second surface, which is the back surface of the first surface of the film, the nitrogen atom content does not have to be defined in the above range, but can of course be adjusted to the above range.
[0030]
By setting the nitrogen atom content of the outermost layer on the first surface of the film to a specific range as described above, a film satisfying both the adhesion to the ink and the blocking resistance could be obtained. A film that satisfies both the adhesion to the ink and the blocking resistance can also be used as a guide for the wetting tension. In the present invention, the wetting tension on the first surface of the film is preferably 45 mN / m or more. . When the wetting tension of the film surface is less than 45 mN / m, the adhesion to various types of ink becomes insufficient. A more preferred lower limit of the wetting tension is 47 mN / m, and a still more preferred lower limit is 48 mN / m. The upper limit of the wetting tension on the first surface of the film is not particularly limited. However, from the viewpoint that the occurrence of fusion and blocking after label cutting and blocking can be suppressed and the film lubricity can be ensured, the wetting tension is not limited. It is preferred to be 58 mN / m or less.
[0031]
On the other hand, the blocking resistance can also be evaluated by the peel strength of the heat-sealed portion. When the first surfaces of the films are heat-sealed at 75 ° C., if the peel strength of the heat-sealed portion is 5 N / 15 mm width or less, it is possible to prevent various troubles caused by the fusion and blocking of the film as described above. Further, it is preferable because label cutting can be performed at high speed. The more preferable upper limit of the peel strength (75 ° C.) is 4.5 N / 15 mm width, and the more preferable upper limit is 4 N / 15 mm width. In the case of peel strength after heat sealing at 85 ° C., the width is preferably 7 N / 15 mm or less. More preferably, the width is 6 N / 15 mm width or less, further preferably, 5 N / 15 mm width or less. It is preferable that these values are satisfied also on the second surface.
[0032]
In terms of slipperiness, the film of the present invention must have a dynamic friction coefficient μd between the second surfaces of the films of 0.27 or less. When μd is 0.27 or less, it is possible to provide a film having good lubricity in a vending machine when used as a label for a PET bottle for beverages. For example, a contact area with the inside of the vending machine is large. Even if the rectangular bottle is easily clogged, the clogging can be prevented. However, when it exceeds 0.27, the lubrication becomes insufficient, and a trouble such as clogging of a container in a vending machine occurs. A more preferred upper limit of μd is 0.25. The coefficient of dynamic friction μd between the second surfaces of the film is a value measured under an environment of 23 ° C. and 65% RH in accordance with JIS K 7125. The variation R of μd is preferably 0.05 or less, and more preferably 0.03 or less.
[0033]
Further, as a method of examining the slipperiness of the film, a slanting start angle with respect to stainless steel may be evaluated. The slanting start angle with respect to stainless steel means that the maximum contraction direction of the film is on the short side while the second surface of the film is on the bottom at the bottom of a 500 g square weight whose bottom is a rectangular shape having a short side of 55 mm and a long side of 160 mm. The virtual bottle sample stuck along was placed horizontally on a stainless steel plate, and the inclination angle of the stainless steel plate was increased by 1 °, and the inclination angle of the stainless steel plate when the virtual bottle sample slipped was determined. is there. It is preferable that the slanting start angle with respect to stainless steel is 13.0 ° or less, because troubles due to insufficient slipperiness as described above can be prevented.
[0034]
The heat-shrinkable film of the present invention has a surface specific resistance of 1 × 10 2 on the second surface of the film.ThirteenIt is preferably Ω · cm or less. Surface specific resistance value is 1 × 10ThirteenIf it exceeds Ω · cm, the film is likely to be charged, generating and accumulating static electricity, and increasing the possibility of causing various troubles due to static electricity. Troubles due to static electricity damage include, for example, winding of a film around a roll in a tubing process or a label mounting process, troubles that reduce process operation efficiency due to an electric shock to a human body, etc., ink swimming in a printing process (film Ink does not get on well), poor opening of label due to static electricity, deterioration of commercial value such as adsorption of dirt on film or label surface, etc., and surface specific resistance value is 1 × 10ThirteenBy setting the resistance to Ω · cm or less, occurrence of these troubles is suppressed. The surface resistivity of the film is 1 × 1012Ω · cm or less is more preferable. 1 × 1011Ω · cm or less is more preferable.
[0035]
The composition and the production method of the heat-shrinkable polyester film of the present invention are not particularly limited as long as they satisfy the above-mentioned properties, but preferred embodiments will be described below.
[0036]
As the polyester resin constituting the heat-shrinkable film of the present invention, as a dicarboxylic acid component, one or more of aromatic dicarboxylic acids, their ester-forming derivatives, and aliphatic dicarboxylic acids are used, and polycondensation with a polyhydric alcohol component is performed. Known (copolymerized) polyesters described above can be used. Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene-1,4- or -2,6-dicarboxylic acid, and 5-sodium sulfoisophthalic acid. In addition, examples of these ester derivatives include derivatives such as dialkyl esters and diaryl esters. Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include dimer acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, oxalic acid, and succinic acid. Further, an oxycarboxylic acid such as p-oxybenzoic acid or the like, or a polyvalent carboxylic acid such as trimellitic anhydride or pyromellitic anhydride may be used in combination as needed.
[0037]
Polyhydric alcohol components include ethylene glycol, diethylene glycol, dimer diol, propylene glycol, triethylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,6-hexanediol, Alkylene glycols such as methyl 1,5-pentanediol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 1,9-nonanediol, and 1,10-decanediol; Examples include an alkylene oxide adduct of a bisphenol compound or a derivative thereof, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, polyoxytetramethylene glycol, and polyethylene glycol. Although not a polyhydric alcohol, ε-caprolactone can also be used.
[0038]
The polyester raw material constituting the polyester-based heat-shrinkable film may be used alone or in combination of two or more. When used alone, homopolyesters other than polyethylene terephthalate such as polybutylene terephthalate, polycyclohexylene dimethyl terephthalate, and polyethylene naphthalate are preferred. This is because polyethylene terephthalate alone does not exhibit heat shrinkability.
[0039]
However, in consideration of the tear resistance, strength, heat resistance, and the like of the film, it is preferable that a crystalline ethylene terephthalate unit is a main constituent component. It is recommended that the terephthalate unit be selected to be at least 50 mol%. Therefore, it is preferable that the terephthalic acid component is 50 mol% or more in the dicarboxylic acid component 100 mol%, and the ethylene glycol component is 50 mol% or more in 100 mol% of the polyhydric alcohol component. The ethylene terephthalate unit is more preferably at least 55 mol%, even more preferably at least 60 mol%. It is recommended that the units other than the ethylene terephthalate unit be 5 mol% or more, preferably 7 mol% or more, more preferably 9 mol% or more, in 100 mol% of the constituent units of the polyester raw material. This is because, by introducing the amorphousness improving component to the above extent, the solvent adhesiveness and heat shrinkability of the film can be ensured.
[0040]
From the viewpoint of heat shrinkage properties and productivity, it is preferable to use a blend of two or more polyesters having different Tg. It is preferable to use a mixture of polyethylene terephthalate and a copolyester (two or more copolyesters may be used), but a combination of copolyesters may be used. Further, polybutylene terephthalate, polycyclohexylene dimethyl terephthalate, and polyethylene naphthalate may be used in combination, or these may be used in combination with another copolymerized polyester. The three types of blends of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, a copolymerized diol component of ethylene glycol and neopentyl glycol, and a copolymerized polyester composed of terephthalic acid are most preferable in terms of heat shrinkage characteristics. When two or more polyesters are used in combination, it is preferable to blend the chips of each polymer in a hopper from the viewpoint of production efficiency.
[0041]
Polyester can be produced by melt polymerization according to a conventional method.However, a so-called direct polymerization method in which a dicarboxylic acid and a glycol are directly reacted to polycondensate an obtained oligomer, that is, a transesterification between a dimethyl ester of a dicarboxylic acid and a glycol. A so-called transesterification method in which polycondensation is performed after the reaction is performed, and an arbitrary production method can be applied. Further, a polyester obtained by another polymerization method may be used. The polymerization degree of the polyester is preferably 0.3 to 1.3 dl / g in terms of intrinsic viscosity.
[0042]
In order to avoid inconveniences such as coloring and gel formation, polyesters include, in addition to polymerization catalysts such as antimony oxide, germanium oxide, and titanium compounds, magnesium salts such as magnesium acetate and magnesium chloride, calcium acetate, calcium chloride, and the like. Ca salt, manganese acetate, Mn salt such as manganese chloride, zinc chloride, Zn salt such as zinc acetate, cobalt chloride, Co salt such as cobalt acetate, with respect to polyester, each 300 ppm or less as metal ions, phosphoric acid or Phosphate ester derivatives such as trimethyl phosphate and triethyl phosphate may be added in an amount of 200 ppm or less in terms of phosphorus (P).
[0043]
When the total amount of the metal ions other than the polymerization catalyst is 300 ppm with respect to the polyester, and when the P amount exceeds 200 ppm, not only the coloring of the polymer becomes remarkable, but also the heat resistance and hydrolysis resistance of the polymer are unpreferably reduced. .
[0044]
At this time, in terms of heat resistance, hydrolysis resistance, and the like, the molar atomic ratio (P / M) of the total P amount (P) to the total metal ion amount (M) is 0.4 to 1.0. Is preferred. When the molar atomic ratio (P / M) is less than 0.4 or more than 1.0, the film may be colored or coarse particles may be mixed in the film, which is not preferable.
[0045]
The timing of adding the metal ions and phosphoric acid and derivatives thereof is not particularly limited, but generally, the metal ions are added at the time of charging the raw materials, that is, before transesterification or esterification, and the phosphoric acids are added before the polycondensation reaction. Is preferred.
[0046]
In the heat-shrinkable polyester film of the present invention, inorganic particles, organic salt particles or crosslinked polymer particles can be added as a lubricant. Examples of the inorganic particles include calcium carbonate, kaolin, talc, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, lithium phosphate, calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, and riotium fluoride. Is mentioned. In particular, in order to obtain a film having a low haze while obtaining good handling properties, silica particles of an aggregate formed by aggregating primary particles are preferable as the inorganic particles. Examples of the organic salt particles include terephthalates such as calcium oxalate, calcium, barium, zinc, manganese, and magnesium.
[0047]
Examples of the crosslinked polymer particles include homopolymers or copolymers of vinyl monomers such as divinylbenzene, styrene, acrylic acid or methacrylic acid. In addition, organic particles such as polytetrafluoroethylene, benzoguanamine resin, thermosetting urea resin, and thermosetting phenol resin may be used.
[0048]
In order to impart lubricity to the film, there is a method of reducing the contact area by roughening the surface with the above-mentioned lubricant particles or the like. May be impaired. For this reason, it is preferable to use the above-mentioned lubricant particles at a level that suppresses the center plane average roughness of the second surface of the film to 0.03 or less. Within this range, lubricity can be imparted without impairing the transparency of the label film.
[0049]
Examples of the method of adding the lubricant include a method of dispersing the lubricant in the polymerization step of the polyester used as a film raw material, and a method of melting and adding the polyester after polymerization again. In order to uniformly disperse the lubricant over the entire length of the film roll, after dispersing the lubricant in the polyester by any of the methods described above, the raw material in the hopper is adjusted by adjusting the shape of the polymer chip in which the lubricant is dispersed. It is preferable to suppress the phenomenon of segregation. Polyester is taken out of the polymerization apparatus in the form of a strand in a molten state after polymerization, immediately cooled with water, and then cut by a strand cutter into chips. The chips have a cylindrical shape having an elliptical bottom surface. In order to suppress the segregation of the raw materials, different types of raw materials whose average size of the major axis, minor axis, and cylindrical height of the elliptical bottom surface are within ± 20% of the chip size of the type of raw material with the highest usage ratio It is preferable to use a chip, and it is more preferable that the size be within a range of ± 15%.
[0050]
In the raw material composition for producing the film, various known additives may be added as necessary in addition to the polyester and the lubricant. Examples of the additive include an antistatic agent; an antioxidant; an ultraviolet absorber; and a coloring agent (eg, a dye).
[0051]
The raw material composition is formed into a film by a known method (for example, an extrusion method or a calendar method). The shape of the film is, for example, planar or tubular, and is not particularly limited.
[0052]
In order to impart heat shrinkage to the unstretched film, a stretching step is performed. As the stretching method, for example, a known method such as a roll stretching method, a long gap stretching method, a tenter stretching method, and a tubular stretching method can be adopted. In any of these methods, the stretching may be performed by sequential biaxial stretching, simultaneous biaxial stretching, monoaxial stretching, or a combination thereof. In the biaxial stretching described above, stretching in the vertical and horizontal directions may be performed simultaneously, or either one may be performed first. The stretching ratio is preferably in the range of 1.0 to 7.0 times, and the ratio in one predetermined direction (the maximum contraction direction) is preferably 3.5 times or more.
[0053]
In the stretching step, preheating is preferably performed at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the polymer constituting the film and, for example, equal to or lower than Tg + 80 ° C. In the heat setting at the time of stretching, for example, it is recommended to pass through a heating zone at 30 to 150 ° C. for about 1 to 30 seconds after stretching. Further, after stretching the film, before or after performing the heat setting, the stretching may be performed at a predetermined degree. Further, after the stretching, a step of cooling while applying stress to the film while maintaining the stretched or tensioned state, or a cooling step after releasing the tensioned state may be added to this process.
[0054]
In the case of producing a label from a heat-shrinkable polyester film, it is preferable to perform tube forming with 1,3-dioxolan. This is because a sufficient adhesive force is provided. When forming into a tube, 1,3-dioxolane may be applied to one surface of the film, and the other surface of the film may be pressed against the applied surface. If the adhesiveness is insufficient, the label may be peeled off at the time of heat shrink mounting of the label or at the time of handling the beverage bottle.
[0055]
In order to obtain a film having the above-mentioned coefficient of kinetic friction μd, a configuration in which an easy-slip layer is formed on the second surface side of the film is preferable. In addition, by imparting antistatic properties to the slippery layer, the surface specific resistance value can be set in the above-mentioned preferable range. The method for forming the slippery layer is not particularly limited as long as it can be uniformly formed on the film surface, a method in which the slippery resin is melt-extruded and laminated on the surface layer, and a method for coating the slippery layer coating solution during the film forming process. Coating (in-line coating), coating of a coating solution for easy layer after film formation (off-line coating) and the like. The production by in-line coating is preferred from the viewpoint of cost and the effect of improving the adhesion between the coating layer and the film by heat treatment at the time of stretching after coating is expected. As a coating method, any of known methods such as a reverse roll method, an air knife method, and a fountain method can be adopted. As the above-mentioned coating liquid for an easy slipping layer, one containing a binder resin, a lubricant and an antistatic agent alone or in combination is preferable.
[0056]
Examples of the binder resin component include a polyester resin, a polyamide resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, a phenol resin, an acrylic resin, a polyvinyl acetate resin, a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, or a copolymer thereof. There are coalescing or modified resins, cellulosic resins, and others, especially polyester resins, polyurethane resins, or copolymers thereof show good lubricity in combination with a lubricant, and adhesiveness to a polyester film is also obtained. . Use of a water-dispersible material is preferable from the viewpoint of safety and environmental friendliness.
[0057]
Lubricants include paraffin wax, microcrystalline wax, polypropylene wax, polyethylene wax, ethylene acrylic wax, stearic acid, behenic acid, 12-hydroxystearic acid, stearic amide, oleic amide, erucamide, methylenebisstearic acid Amide, ethylenebisstearic acid amide, ethylenebisoleic acid amide, butyl stearate, monoglyceride stearate, pentaerythritol tetrastearate, hydrogenated castor oil, stearyl stearate, siloxane, higher alcohol polymer, stearyl alcohol, stearic acid Examples thereof include calcium, zinc stearate, magnesium stearate, and lead stearate, and it is preferable to add one or more of these. There. Above all, paraffin wax, microcrystalline wax, low molecular weight polyethylene wax and the like have a large effect of improving lubricity and are particularly preferable.
[0058]
As antistatic agents, surfactants such as quaternary ammonium salts, fatty acid polyhydric alcohol esters, polyoxyethylene adducts, betaine salts, alanine salts, phosphate salts, sulfonates, and polyacrylic acid derivatives are effective. . Sulfonates, especially sodium paraffin sulfonate, are recommended because of their excellent antistatic effect and little adverse effect on lubricity.
[0059]
As described above, a polyester resin as a resin component, a polyurethane resin, or a copolymer thereof, using a coating solution for an easy-smooth layer in which a low molecular weight polyethylene wax and a sulfonate compound are combined, by an inline coating method, It is particularly recommended to form a lubricious layer on the second surface side of the film before stretching. When used as a label, the container is covered so that the second surface side is on the outside.
[0060]
The amount of the coating solution is 0.002 to 0.5 g / m2 as the amount existing on the film after stretching.2Preferably, more preferably 0.005 to 0.4 g / m2It is. 0.002g / m2If less than 0.5 g / m, the lubricity and the antistatic effect are reduced.2It is not preferable that the ratio is more than 0, because the transparency of the film and the blocking property may be deteriorated, and the solvent adhesion may be deteriorated.
[0061]
Since the heat-shrinkable polyester film of the present invention has excellent adhesion to ink, an ink layer can be provided on the first surface side of the film. In particular, it exhibits excellent adhesion to ink having alkali desorption properties. Such a type of ink having alkali release properties is, for example, a sample in which 1 g of a sample having an ink layer laminated on a heat-shrinkable film is cut into 1 cm square and cut in a 100 cc NaOH 3% aqueous solution (90 ° C.) for 30 minutes. It means an ink having an ink removal rate of 90% by mass or more when washed with water and dried after stirring. The removal is due to the ink layer being mainly swollen or dissolved in alkaline hot water. Practically, washing with weak alkaline hot water is usually performed for about 20 to 30 minutes, during which the ink layer is preferably dropped.
[0062]
There is no particular limitation on the method of imparting alkali-releasing properties to the ink layer, but for example, a compound soluble or swellable in alkaline hot water, a commonly used ink, for example, a colored body comprising a pigment or a dye, a binder And a method in which a volatile organic solvent is added to an ink having a constituent component. Compounds soluble or swellable in alkaline hot water include inorganic salts such as sodium chloride, sodium nitrate, potassium nitrate, sodium acetate and ammonium sulfate; organic acids or salts thereof such as ascorbic acid, sebacic acid and azelaic acid; polyethylene oxide; Polymeric polyethers such as polytetramethylene oxide, poly (meth) acrylic acid or metal salts thereof, and copolymers thereof (for example, copolymers of styrene and acrylic compounds such as (meth) acrylic acid) can be used. No. Examples of the above compounds include those which are liquid at ordinary temperature, and specifically, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, tert-butyl alcohol, cyclohexyl alcohol, and benzyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and the like. Monoethyl, monopropyl, monobutyl ether or monomethyl, monoethyl, monopropyl, monobutyl ether or monomethyl, monoethyl ester, etc. of polyhydric alcohols such as ethylene glycol and pentaerythritol, and others, dioxane, acetone, methyl ethyl ketone, diacetone alcohol, dimethylformamide , Tetrahydrofuran and the like. Above all, it is preferable to have a high boiling point because it is necessary to remain in the ink layer, and specifically, it is preferable that the boiling point is 50 ° C. or higher. Further, monoalkyl ether of polyhydric alcohol is preferable because of its solubility in alkaline hot water. Is particularly preferred.
[0063]
The thickness of the heat-shrinkable film of the present invention is not particularly limited. For example, the heat-shrinkable film for a label preferably has a thickness of 10 to 200 μm, more preferably 20 to 100 μm.
[0064]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following Examples do not limit the present invention, and include modifications that do not depart from the gist of the present invention. The methods for measuring the physical properties of the films obtained in the examples and comparative examples are as follows.
[0065]
(1) Heat shrinkage
The sample film was cut into a square of 10 cm × 10 cm along the maximum shrinkage direction and the direction orthogonal thereto, and was immersed in hot water of 85 ° C. ± 0.5 ° C. for 10 seconds in a no-load state and thermally shrunk. After immersion in water at 25 ° C. ± 0.5 ° C. for 10 seconds, the length of the sample in the vertical and horizontal directions was measured, and the value was obtained according to the following equation. The direction with the largest shrinkage was defined as the maximum shrinkage direction.
Heat shrinkage (%) = 100 × (length before shrinkage−length after shrinkage) ÷ (length before shrinkage)
[0066]
(2) Nitrogen atom content on the film surface (atomic%)
Using an X-ray photoelectron spectrometer (ESCA spectrometer “ES-200”; manufactured by Kokusai Electric Inc.), the ratio of the amount of nitrogen atoms to the total amount of elements on the first surface of the sample film was quantified and determined.
[0067]
(3) Surface resistivity
The surface specific resistance value on the second surface side of the film was measured with a specific resistance measuring device manufactured by Takeda Riken Co., Ltd. under the conditions of an applied voltage of 500 V, 23 ° C. and 50 RH%.
[0068]
(4) Film wetting tension
The wetting tension of the first surface of the film was measured according to the method of JIS K6768.
[0069]
(5) Ink adhesion
The ink "Dai-Eco SRF 915 Red" and "SRF diluent solvent No. 2" manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd. were mixed at a mass ratio of 100: 10, and applied to the first surface of the film using a Meyer bar # 5. And immediately dried for 15 seconds with the cool air of a dryer. After attaching a cellophane tape to the obtained sample, the tape was peeled off, and the occurrence of ink pinholes after peeling was evaluated according to the following.
:: No ink pinholes occurred
Δ: Ink pinholes are generated, but all are less than 1 mm in size
×: Some are 1 mm or more in size due to the occurrence of ink pinholes.
[0070]
(6) Alkali desorption of ink
After applying the ink on the first surface of the film by the method (5), a sample of 2 cm × 20 cm is cut out and placed in a 1.5% NaOH aqueous solution whose temperature is controlled within a range of 85 ° C. ± 2 ° C. for 20 minutes. Dipped. The sample was taken out and immediately immersed in water at 25 ° C. ± 2 ° C. for 20 seconds, and the detached state of the ink layer after taking out was visually judged according to the following criteria.
:: All ink layers detached
Δ: The ink layer is partially detached, or easily peeled off when the ink layer is rubbed with a cotton swab after removal.
×: The ink layer did not come off, and the ink layer was not peeled off even after rubbing it with a cotton swab after taking it out.
[0071]
(7) Openness after label cutting
The heat-shrinkable film was slit, and then, using a center seal machine, a tube was formed by solvent bonding with 1,3-dioxolane so that the first surface was on the inside, and the tube was wound in a folded state. Next, the tube was left for 24 hours in a room controlled at 12 ± 1 ° C. and RH 30 ± 2%. Thereafter, the tube was continuously cut by a cutting machine under the same indoor atmosphere conditions (cut label number: 200) to prepare a heat-shrinkable film label. The label was fully opened by hand, and the openability of the cut portion was determined according to the following criteria (a maximum of 6 points).
6: Labels do not cling to each other due to static electricity and can be opened without resistance
5: Labels cling to each other due to static electricity during cutting, but can be opened without resistance
4: Labels do not cling to each other due to static electricity during cutting, and may have light resistance but can be opened
3: Labels cling to each other due to static electricity during cutting, which may have light resistance but can be opened
2: Labels do not cling to each other due to static electricity at the time of cutting, and there is a part where the cutting part cannot be opened.
1: At the time of cutting, labels are clinged together due to static electricity, and there is a portion where the cut portion cannot be opened.
[0072]
(8) Peel strength of heat seal part
Using a heat sealer, set the surface temperature of the seal bar to the range of the evaluation temperature ± 0.5 ° C. and set the pressure to 40 N / cm.2The first surfaces of the films were heat-sealed with each other for 300 seconds. A sample having a width of 15 mm was cut out from the heat-sealed portion, and the peel strength was measured with a tensile tester at a peel speed of 200 mm / min. The ambient temperature was 23 ° C.
[0073]
(9) Energy conversion value per film area during surface treatment
Energy conversion value per surface area of film (kW / m2/ Min)
= High frequency power supply current value (A) x voltage (kV) ÷ electrode width (m) ÷ film running speed (m / min)
Asked.
[0074]
(10) Dynamic friction coefficient
The dynamic friction coefficient μd and variation R between the second surfaces of the films were measured at 23 ° C. and 65% RH in accordance with JIS K 7125.
[0075]
(11) Antistatic properties
The antistatic property of the second surface of the film was measured using a surface resistor (a specific resistance measurement device manufactured by KAWAGUCHI ERECTIC WORKS) under an environment of an applied voltage of 500 V, 23 ° C. and 65% RH.
[0076]
(12) Center plane average roughness
The surface roughness of the second surface of the film was measured using a surface roughness measuring device (Surfcoder ET-30HK; manufactured by Kosaka Laboratories). The center plane is a plane in which the sum of squares of the deviation between the plane and the cross-sectional curved surface is equal to the top and bottom and equal to a minimum and the center plane average roughness: SRa is the center plane of the roughness curve. When the orthogonal coordinate axes X and Y are placed on the top, the axis orthogonal to the center plane is the Z axis, the roughness surface is f (x, y), and the size of the reference plane is Lx, Ly, given by the following equation. Value.
SRa = 1 / (Lx× Ly) ∫0 Lx0 Ly| F (x, y) | dx · dy
[0077]
(13) Slope start angle to stainless steel
A virtual bottle sample is attached to the bottom of a rectangular weight of 500 g having a rectangular shape with a short side of 55 mm and a long side of 160 mm, with the second side of the film facing outward with the maximum shrinkage direction of the film along the short side. Is prepared. Prepare a smooth stainless steel plate whose inclination is changed by 1 °, place the virtual bottle sample horizontally on this stainless steel plate, and tilt the stainless steel plate when the virtual bottle sample slides down (average value). Was defined as the angle of sliding out of stainless steel.
[0078]
(14) Haze
It was measured using a haze meter (manufactured by Nippon Seimitsu Kikai) according to JIS K 7136. The case where the haze was 8.0% or less was evaluated as ○, and the case where the haze exceeded 8.0% was evaluated as ×.
[0079]
Synthesis Example 1 (Synthesis of polyester)
In a stainless steel autoclave equipped with a stirrer, a thermometer and a partial reflux condenser, 100 mol% of dimethyl terephthalate (DMT) as a dicarboxylic acid component and 70 mol% of ethylene glycol (EG) and neopentyl glycol as a glycol component (NPG) 30 mol% was charged so that the glycol was 2.2 times the molar ratio of methyl ester, and 0.05 mol% of zinc acetate (based on the acid component) as a transesterification catalyst was added to the polycondensation catalyst. Then, 0.025 mol% of antimony trioxide (based on the acid component) was added, and the transesterification reaction was performed while distilling off the generated methanol out of the system. Thereafter, a polycondensation reaction was performed at 280 ° C. under a reduced pressure of 26.7 Pa to obtain a polyester A having an intrinsic viscosity of 0.73 dl / g, which was formed into chips.
[0080]
Synthesis Examples 2 and 3
In the same manner as in Synthesis Example 1, polyester raw material chips B and C shown in Table 1 were obtained. In the table, BD is 1,4-butanediol. The intrinsic viscosity of each polyester was 0.72 dl / g for chip B and 1.20 dl / g for chip C. In addition, when adding an inorganic lubricant in an experimental example described later, a master batch in which 0.7% by mass of the inorganic lubricant used in the polyester B was added was prepared and used in a necessary amount. The method of adding the lubricant was such that the lubricant was dispersed in ethylene glycol in advance and polymerized by the above method.
[0081]
Experiment No. 1
(1) Polyester resin and unstretched film
Each chip obtained in the above synthesis example was separately pre-dried, and as shown in Table 1, 55% by weight of chip A, 35% by weight of chip B, 10% by weight of chip C, and a hopper just above the extruder. While continuously and separately supplied by a fixed screw feeder, mixed in this hopper, melt-extruded with a single screw extruder at 280 ° C., and then quenched to obtain an unstretched film having a thickness of 180 μm. .
[0082]
(2) Formulation of coating liquid for easy slip layer
An aqueous dispersion of polyester resin (PEs) (trade name "TIE51"; manufactured by Takemoto Yushi) is solid at 25% by mass, and an aqueous emulsion of polyethylene wax (trade name "HYTEC E-4BS"; manufactured by Toho Chemical Industry) is solid. 1% by mass, 35% by mass of water, and 31% by mass of isopropanol were mixed with an antistatic agent (trade name: "TB702", manufactured by Takemoto Oil & Fats Co., Ltd.) to give a coating solution.
[0083]
(3) Production of coated film
The coating solution prepared in (2) was applied to the unstretched film obtained in (1) by an air knife method. Next, after preheating at 100 ° C. for 10 seconds, the film was stretched 4.0 times in the transverse direction with a tenter and heat-set at 80 ° C. The coating amount of the slippery layer of this heat-shrinkable polyester film is 0.01 g / m2.2And the thickness was 45 μm.
[0084]
Subsequently, a corona treatment under a nitrogen atmosphere was performed on the opposite side of the film from the surface on which the smooth layer was formed, under the following conditions. The processing electrode and the processing portion of the corona processing apparatus were surrounded by a double chamber, and nitrogen was continuously supplied to replace the atmosphere with a nitrogen atmosphere. The processing electrode of the corona processing apparatus used was a bar electrode made of aluminum, and the processing roll used was one whose surface material was made of silicone rubber. The gap between the processing electrode and the film was 0.5 mm, the gap between the film and the chamber was 0.3 mm, and the gap was covered with a cotton cloth (another). The high-frequency power supply used was a device manufactured by Kasuga Electric Co., Ltd., and the corona treatment was performed under the conditions shown in Table 2 with the transmission frequency being 45 ± 3 KHz, the processing atmosphere temperature and the processing roll surface temperature being both 40 ° C. The film surface temperature during the treatment was 40 ° C., and the oxygen concentration in the nitrogen atmosphere was 250 ppm. Table 2 shows the physical property values of the obtained film.
[0085]
Experiment No. 2
Experiment No. Experiment No. 1 except that an aqueous dispersion of polyurethane resin (PU) (trade name “Hydran HW345”; manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) was added in place of the aqueous dispersion of the polyester resin in the coating liquid for easy-smoothing layer of Example 1. Production and evaluation of the film were performed in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the physical property values of the obtained film.
[0086]
Experiment No. 3
Experiment No. A heat-shrinkable polyester film having a thickness of 45 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the slippery layer was not formed. Table 2 shows the physical property values of the obtained film.
[0087]
Experiment No. 4
Experiment No. 1 using an aqueous dispersion of a polyurethane resin (trade name “Hydran HW345”; manufactured by Dainippon Ink Industries, Ltd.). Further, 0.2% by mass of PMMA particles (“Eposter MA1001”, manufactured by Nippon Shokubai) was added to the coating solution for easy lubrication of No. 2, and the coating amount after stretching was 0.04 g / m 2.2The experiment Nos. In the same manner as in Example 1, a heat-shrinkable polyester film was obtained. Table 2 shows the physical property values of the obtained film.
[0088]
Experiment No. 5
Experiment No. A heat-shrinkable polyester film was obtained in the same manner as in 1, except that the polyethylene wax was not added to the coating solution. Table 2 shows the physical property values of the obtained film.
[0089]
Experiment No. 6
Experiment No. In Example 1, a heat-shrinkable polyester film having a thickness of 45 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the corona treatment was not performed. Table 2 shows the physical properties of the obtained film.
[0090]
Experiment No. 7
Experiment No. An unstretched film was obtained in the same manner as in Example 1. After preheating this unstretched film at 100 ° C. for 10 seconds, it is stretched 4.0 times with a tenter in the transverse direction at 80 ° C., and then heat-treated at 80 ° C. for 10 seconds to form a heat-shrinkable polyester system having a thickness of 45 μm. A film was formed. Subsequently, the film was guided to a corona treatment device in an air atmosphere, and subjected to corona treatment under the conditions shown in Table 2. The processing equipment at this time was the same as in Experiment No. The same as 1 was used. Table 2 shows the physical property values of the obtained film.
[0091]
[Table 1]
Figure 2004339374
[0092]
[Table 2]
Figure 2004339374
[0093]
Experiment No. 8
Experiment No. Each of the films obtained in 1, 2, 3 and 5 was attached to a 500 ml square PET bottle beverage, and heat-shrinked 30 samples each were prepared, and set in a vending machine. Experiment No. Experiment No. 1 (inclined sliding angle 12.0 °) In the case of 2 (inclination start angle of 11.0 °), no clogging occurred among 30 pieces. Experiment No. In the case of Experiment No. 3 (inclination start angle of 17.5 °), 12 out of 30 clogging occurred. At 5 (inclination angle of 14.5 °), 4 out of 30 clogs occurred.
[0094]
【The invention's effect】
The heat-shrinkable film of the present invention has excellent ink adhesion to various types of inks, and has excellent releasability to inks that can be released with an alkaline aqueous solution. In addition, since the film has excellent blocking resistance, it is possible to suppress occurrence of troubles such as defective opening after label cutting when the film is formed into a label. It also has excellent slipperiness and antistatic properties, and when used for beverage labels, does not clog or adsorb dirt inside the vending machine. Therefore, it is very useful as a label for coating containers such as PET bottles.

Claims (6)

フィルムから10cm×10cmの正方形状に切り出した試料を85℃の温水中に10秒浸漬して引き上げ、次いで25℃の水中に10秒浸漬して引き上げたときの最大収縮方向の熱収縮率が20%以上である熱収縮性ポリエステル系フィルムであって、フィルムの第1面の最表層の窒素原子含有量が0.2〜5.0原子%であり、フィルムの第2面同士の動摩擦係数μdが0.27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。A sample cut into a square of 10 cm × 10 cm from the film was immersed in hot water at 85 ° C. for 10 seconds and pulled up, and then immersed in water at 25 ° C. for 10 seconds and pulled up to have a heat shrinkage in the maximum shrinkage direction of 20%. % Or more, wherein the nitrogen atom content in the outermost layer of the first surface of the film is 0.2 to 5.0 atomic%, and the coefficient of kinetic friction μd between the second surfaces of the film is Is 0.27 or less. フィルムの第2面の表面固有抵抗値が、1×1013Ω・cm以下である請求項1に記載の熱収縮性ポリエステル系フィルム。2. The heat-shrinkable polyester film according to claim 1, wherein the surface specific resistance value of the second surface of the film is 1 × 10 13 Ω · cm or less. フィルム第1面の濡れ張力が40mN/m以上である請求項1または2に記載の熱収縮性ポリエステル系フィルム。The heat-shrinkable polyester film according to claim 1 or 2, wherein the first surface of the film has a wetting tension of 40 mN / m or more. フィルム第1面同士を75℃でヒートシールした後の剥離強度が5N/15mm幅以下である請求項1〜3のいずれかに記載の熱収縮性ポリエステル系フィルム。The heat-shrinkable polyester film according to any one of claims 1 to 3, wherein a peel strength after heat sealing the first surfaces of the films at 75 ° C is 5 N / 15 mm width or less. 底部形状が短辺55mm、長辺160mmの矩形状である500gの角型重りの底部にフィルムの第2面を外側にしながらフィルムの最大収縮方向を短辺に沿わせて貼り付けた仮想ボトル試料を、ステンレス板上に横長に裁置してステンレス板の傾斜角度を1.0゜ずつ大きくしていき、仮想ボトル試料が滑り落ちたときのステンレス板の傾斜角度を対ステンレス傾斜滑り開始角度とする場合、この対ステンレス傾斜滑り開始角度が13.0゜以下である請求項1〜4のいずれかに記載の熱収縮性ポリエステル系フィルム。A virtual bottle sample attached to the bottom of a rectangular weight of 500 g having a rectangular shape with a short side of 55 mm and a long side of 160 mm, with the second side of the film facing outward with the maximum contraction direction of the film along the short side. Was placed horizontally on a stainless steel plate to increase the tilt angle of the stainless steel plate by 1.0 °, and the tilt angle of the stainless steel plate when the virtual bottle sample slipped was defined as The heat-shrinkable polyester film according to any one of claims 1 to 4, wherein the slanting start angle with respect to stainless steel is 13.0 ° or less. 請求項1〜5のいずれかに記載された熱収縮性ポリエステル系フィルムから得られた熱収縮性ラベル。A heat-shrinkable label obtained from the heat-shrinkable polyester film according to claim 1.
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