JP2005205906A - 熱収縮性ポリエステル系フィルムおよび熱収縮性ラベル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ペットボトルリサイクル原料が含まれた層を1層以上有する2層以上の多層構成の熱収縮性ポリエステル系フィルムであって、このフィルムを10cm×10cmの正方形状に切り出した試料を95℃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40%以上であり、フィルムを構成するポリエステルは、多価カルボン酸成分100モル%中、テレフタル酸を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を50モル%以上含有するものである。
Description
熱収縮率=100×(収縮前の長さ−収縮後の長さ)÷(収縮前の長さ)
フィルムを、クロロホルムD(ユーリソップ社製)とトリフルオロ酢酸D1(ユーリソップ社製)を10:1(体積比)で混合した溶媒に溶解させて、試料溶液を調製し、NMR(「GEMINI−200」;Varian社製)を用いて、温度23℃、積算回数64回の測定条件で試料溶液のプロトンのNMRを測定し、プロトンのピーク強度に基づいてフィルムを構成する成分の構成比率を算出した。
試料(チップまたはフィルム)0.1gを精秤し、25mlのフェノール/テトラクロロエタン=3/2(質量比)の混合溶媒に溶解した後、オストワルド粘度計で30±0.1℃で測定する。極限粘度[η]は、下式(Huggins式)によって求められる。
フイルムを10cm×10cmの正方形に裁断し、95℃±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、直ちに25℃±0.5℃の水中に10秒浸漬し、その後、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)
温度275℃で溶融した試料(チップまたはフィルム)中に一対の電極板を挿入し、120Vの電圧を印加し、流れた電流値を測定し、下記式に基づいて溶融比抵抗値(Si;単位Ω・cm)を求めた。
Si(Ω・cm)=(A/I)×(V/io)
[式中、Aは電極の面積(cm2)を示し、Iは電極間距離(cm)を示し、Vは電圧(V)を示し、ioは電流(A)を示す]
押出し機のTダイと、表面温度を30℃に制御したキャスティングロールとの間に、タングステンワイヤー製の電極を配設し、電極とキャスティングロール間に7〜10kVの電圧を印加した。前記Tダイから樹脂を温度280℃で溶融押出しし、押し出されたフィルムを前記電極に接触させた後、キャスティングロールで冷却することにより、厚さ180μmのフィルムを製造した(キャスティング速度=30m/分)。得られたフィルムの表面に発生したピンナーバブルを目視にて観察し、下記基準に従って評価した。
○:ピンナーバブルの発生なし
△:ピンナーバブルの発生が部分的に認められる
×:ピンナーバブルの発生大
加熱炉付き引張試験機(東洋精機株式会社製「テンシロン」)を用いて測定する。熱収縮前のフィルムから、最大収縮方向の長さが200mmで、幅が20mmの試料を切り出し、予め90℃に加熱しておいた引張試験機の送風を止め、試料をチャック間距離100mmとし、試験片のチャック間長さと、チャック間距離が、1:0.9となるように、試験片を弛ませて取り付けた後、速やかに加熱炉の扉を閉め、送風(温度90℃、吹き出し速度5m/秒の熱風を、奥、左および右の三方向から供給)を開始して、検出される収縮応力を測定し、測定チャートから最大熱収縮応力値(MPa)を求めた。
30℃、相対湿度85%の雰囲気下で28日間保管した後の熱収縮性ポリエステル系フィルムの最大収縮方向に直交する方向について、JIS K 7127に準じて引張り試験を行った。試験片数は20とした。試験片長さ200mm、チャック間距離100mm、試験片幅15mm、温度23℃、引張り速度200mm/分の条件で行った。伸度5%以下で破断した試験片数を数え、全試験片(20個)に対する百分率(%)を求め、初期破断率(%)とした。
1,3−ジオキソランを用いてフィルムをチューブ状に接合加工し、得られたチューブを、接合加工時の流れ方向と直交方向に15mm幅に切断して試料を作製し、接合部分の接着性をチェックした。手で容易に剥がれる部分があるものを×、軽い抵抗感をもって手で剥がれるものを△、手で容易に剥がれる部分のないものを○として評価した。○が合格である。
試料に含まれるNa、Mg、Pの含有量は、以下に示す方法に従って測定した。
[Na]:試料2gを白金ルツボに入れ、温度500〜800℃で灰化分解した後、塩酸(濃度:6mol/L)を5ml加えて蒸発乾固した。残渣を1.2mol/Lの塩酸10mlに溶解し、Na濃度を原子吸光分析装置[「AA−640−12」;(株)島津製作所製]を用いて測定(検量線法)した。
[Mg]:試料2gを白金ルツボに入れ、温度500〜800℃で灰化分解した後、塩酸(濃度:6mol/L)を5ml加えて蒸発乾固した。残渣を1.2mol/Lの塩酸10mlに溶解し、Mg濃度をICP発光分析装置[「ICPS−200」;(株)島津製作所製]を用いて測定(検量線法)した。
[P]:試料を用いて下記(A)〜(C)のいずれかの方法により、試料中のリン成分を正リン酸にした。この正リン酸とモリブデン酸塩とを硫酸(濃度:1mol/L)中で反応させて、リンモリブデン酸とした後、硫酸ヒドラジンを加えて還元した。生じたヘテロポリ青の濃度を、吸光光度計[「UV−150−02」;(株)島津製作所製]を用いて830nmの吸光度を測定することによって求めた(検量線法)。
(A)試料と炭酸ソーダとを白金ルツボに入れ、乾式灰化分解する
(B)硫酸・硝酸・過塩素酸系における湿式分解
(C)硫酸・過塩素酸系における湿式分解
内層(コア層)にポリエステルB:55質量%、ポリエステルC:10質量%、ポリエステルD:35質量%を混合したポリエステル系樹脂を用い、両表面層(スキン層)にポリエステルA:35質量%、ポリエステルB:55質量%、ポリエステルC:10質量%を混合したポリエステル系樹脂を用いて、Tダイを備えた単軸押出機によって280℃で共押出し、その後急冷して、スキン層/コア層/スキン層の3層構造からなる未延伸フィルムを得た(厚み:195μm)。この未延伸フィルムを88℃で10秒間予熱した後、テンターで横方向に80℃で3.9倍延伸し、続いて78℃で10秒間熱処理を行って、厚さ40μm(スキン層/コア層/スキン層の各厚み:10μm/20μm/10μm)の熱収縮性ポリエステル系フィルム1を得た。延伸プロセスの各工程においては、フィルムの表面温度の変動は±0.5℃の範囲に収まっていた。使用したポリエステル系樹脂の組成・内容を表1に示す。
コア層にポリエステルB:75質量%、ポリエステルC:10質量%、ポリエステルD:15質量%を混合したポリエステル系樹脂を用い、両スキン層にポリエステルA:15質量%、ポリエステルB:75質量%、ポリエステルC:10質量%を混合したポリエステル系樹脂を用いて、Tダイを備えた単軸押出機によって280℃で共押出し、その後急冷して、スキン層/コア層/スキン層の3層構造からなる未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを88℃で10秒間予熱した後、テンターで横方向に75℃で5.2倍延伸し、続いて65℃で10秒間熱処理を行って、厚さ40μm(スキン層/コア層/スキン層の各厚み:10μm/20μm/10μm)の熱収縮性ポリエステル系フィルム2を得た。延伸プロセスの各工程においては、フィルムの表面温度の変動は±0.5℃の範囲に収まっていた。各層の構成と得られたフィルムの組成を表2に、フィルムの特性を表3に示した。
表2に示すように、ポリエステル系樹脂の組成を代えた以外は実験1と同様にして、厚さ40μm(スキン層/コア層/スキン層の各厚み:10μm/20μm/10μm)の熱収縮性ポリエステル系フィルムを得た。各層の構成と得られたフィルムの組成を表2に、フィルムの特性を表3に示した。
Claims (7)
- ペットボトルリサイクル原料が含まれた層を1層以上有する2層以上の多層構成の熱収縮性ポリエステル系フィルムであって、このフィルムを10cm×10cmの正方形状に切り出した試料を95℃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40%以上であり、前記フィルムを構成するポリエステルは、多価カルボン酸成分100モル%中、テレフタル酸を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を50モル%以上含有することを特徴とする熱収縮性ポリエステル系フィルム。
- 3層以上の多層構成であって、両表面層のペットボトルリサイクル原料の含有量が7質量%以下であり、前記両表面層以外の内層には、ペットボトルリサイクル原料の含有量が7質量%以上である層が1層以上設けられている請求項1に記載の熱収縮性ポリエステル系フィルム。
- 上記フィルムの極限粘度が0.62dl/g以上である請求項1または2のいずれかに記載の熱収縮性ポリエステル系フィルム。
- 上記フィルムにはアルカリ土類金属とリン化合物が含まれており、フィルム中のアルカリ土類金属M2の含有量が20〜400ppmであり、リン原子Pの含有量が20〜600ppm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。
- 上記フィルムの275℃での溶融比抵抗値が0.4×108(Ω・cm)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。
- 上記フィルムを、30℃、相対湿度85%の雰囲気下で28日間保管した後、複数の試験片について、最大収縮方向に直交する方向についての引張り試験を、チャック間距離100mm、試験片幅15mm、温度23℃、引張り速度200mm/分の条件で行ったとき、破断伸度5%以下の試験片数が全試験片数の20%以下である請求項1〜5のいずれかに記載の熱収縮性ポリエステル系フィルム。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の熱収縮性ポリエステル系フィルムを用いたことを特徴とする熱収縮性ラベル。
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