JP2896578B2 - 熱収縮性ポリエステルフィルム - Google Patents

熱収縮性ポリエステルフィルム

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は特定のポリエステルを材料として製膜された
熱収縮性ポリエステルフィルムに関する。
<従来の技術> 従来よりポリエステル系の熱収縮性フィルムは数多く
市販されており、例えば特開昭55−100118号にみられる
ように酸成分がテレフタル酸とイソフタル酸とからなる
ポリエステル共重合体とポリエチレンテレフタレートと
をブレンドして製膜したもの、特開昭57−42726号にみ
られるようにジオール成分として1.4シクロヘキサンジ
メタノールを含むポリエステルを製膜したもの等がよく
知られているが、これらはいづれも収縮開始温度がもう
一つ低くないので、低温熱収縮性に不足するため、例え
ばポリエステル系容器用のシュリンクラベルとして用い
る場合等は、収縮工程で該容器の変形をまねく恐れがあ
るということが懸念されていた。
また、従来使用されているポリスチレン系熱収縮性フ
ィルムは自然収縮率が大きく、前記の如く例えばシュリ
ンクラベルとして用いる際、この自然収縮により、スリ
ーブ状に形成したラベルを容器に被覆することができに
くく、トラブルを起し易いという問題点があった。更
に、従来から使用されているポリ塩化ビニル系熱収縮性
フィルムは廃棄物として焼却する際、炉を傷める恐れも
あり、こうした点でもポリ塩化ビニルを原料としたもの
は問題があった。
<発明が解決しようとする問題点> このように例えばポリエステル系容器用のシュリンク
ラベルとしては、低温熱収縮性を有する上に、自然収縮
率がないことが望まれており、こうした市場の要求に沿
って、本発明者らは低温熱収縮性を有し、自然収縮率の
ない熱収縮性フィルムを探究する必要性にせまられた。
こうした中にあってポリエステル系の熱収縮性フィルム
は一般に自然収縮率がなく、廃棄物焼却の際、炉を傷め
ないとう事実が判明した。
<問題点を解決するための手段> 本発明は前記如くポリエステル系の熱収縮性フィルム
が自然収縮率が少なく、廃棄物処理で焼却炉を傷めない
ということに着目し、更に追求を繰り返した結果、ジカ
ルボン酸成分としてイソフタル酸とジオール成分として
ジエチレングリコールが特定量導入された特定のポリエ
ステルを材料とした熱収縮性フィルムは、自然収縮率が
ない上に収縮開始温度も低く、焼却炉を傷めないことが
解かり遂に本発明に到達した。即ち、本発明の特徴とす
るところは、熱収縮性ポリエステルフィルムが、テレフ
タル酸60〜90モル%、イソフタル酸10〜40モル%を含む
ジカルボン酸成分とエチレングリコール85〜90モル%、
ジエチレングリコール10〜15モル%を含むジオール成分
とから得られるガラス転移温度55〜80℃のポリエステル
を材料として製膜されている点にある。
次に問題点を解決するための手段を更に詳述すること
にする。
本発明に係るポリエステルはテレフタル酸とイソフタ
ル酸とを含むジカルボン酸成分とエチレングリコールと
ジエチレングリコールとを含むジオール成分とをもって
合成され、かつそのガラス転移温度が特定範囲とされた
ものであり、この際ジカルボン酸成分のテレフタル酸は
60〜90モル%、イソフタル酸は10〜40モル%、ジオール
成分としてのエチレングリコールは85〜90モル%、ジエ
チレングリコールは10〜15モル%を必要とし、ガラス転
移温度は55〜80℃の範囲を必須とする。
本発明に係るポリエステルフィルムにはイソフタル酸
とジエチレングリコールの作用が一つの大きなポイント
であり、ジオール成分としてジエチレングリコールが10
モル%未満では収縮開始温度が低くなりにくいので、好
ましい効果が得られにくく、15モル%を超えると収縮開
始温度の低下が大きくなり過ぎて、自然収縮を起すこと
が懸念され、またジカルボン酸成分としてイソフタル酸
が10モル%未満では熱収縮率の向上が思う程見込まれ
ず、40モル%を超えると熱収縮率が大きくなり過ぎ、あ
る温度域で急激な収縮を示すため、熱収縮工程で収縮斑
等を起し易い。またジカルボン酸成分の中でのテレフタ
ル酸の含量及びジオール成分の中でエチレングリコール
含量はイソフタル酸、ジエチレングリコールの含量の結
果から導びき出されたもので、テレフタル酸60モル%未
満では初期の効果は得られず、90モル%を超えるとホモ
ポリエチレンテレフタレートに近くなり、適正な熱収縮
率が期待できない。エチレングリコール85モル%未満で
は熱収縮率が大きくなり過ぎ自然収縮率も大きくなり、
90モル%を超えると低温熱収縮率の向上が望めない。
更に、本発明に係るポリエステルフィルムはそのガラ
ス転移温度が55〜80℃の範囲のものを用いねばならず、
55℃未満では収縮開始温度の低下が大きくなり過ぎ、自
然収縮を起す恐れもあり、一方80℃を超えると収縮開始
温度が高くなり過ぎ、所期の効果を得られにくい。この
ように本発明に係るポリエステルはジカルボン酸成分と
してテレフタル酸、イソフタル酸及びジオール成分とし
てエチレングリコール、ジエチレングリコールを特定量
用いると共に、特定のガラス転移温度を有することを必
須とするもので、これらのうちどの条件が欠けても、以
上の理由から好ましい熱収縮性フィルムを得ることはで
きない。
一般にポリエチレンテレフタレート等はジカルボン酸
成分として、テレフタル酸のみならずテレフタル酸ジメ
チル、テレフタル酸ジエチル等のテレフタル酸誘導体を
用いて合成することも行なわれており、こうした観点か
らして本発明に係るポリエステルのジカルボン酸成分と
して用いられるテレフタル酸、イソフタル酸とはそのカ
ルボキシル基におけるH原子がメチル基、エチル基等に
置き換ったいわゆる誘導体を含むことは勿論である。
本発明に係るポリエステルを合成するために用いられ
るジオール成分としてはエチレングリコール及びジエチ
レングリコールのみならず、エチレングリコールの各種
誘導体、ジエチレングリコールの各種誘導体をも含むも
のである。この際本発明に係るジカルボン酸成分、ジオ
ール成分並びに合成されたポリエステル中に、必要なら
ばその性質を害さない範囲で、他の単量体が適宜に導入
されていてもいっこうに差しつかえなく、これらは全て
本発明の範囲である。
本発明に係るポリエステルを製膜するには公知の方法
等を適用すればよく、特に制限はない。
また熱収縮性フィルムを作成する際は延伸工程を通す
ことが必要で、通常は製膜後に、縦および/または横方
法に一軸もしくは二軸に延伸する方法が採用されてい
る。シュリンクラベル等に適用するには一軸延伸が望ま
しく(特に制限はないが)、例えばテンター等による機
械方向と直角の方向(横方向)への一軸延伸が好ましい
態様としてあげることができるが、必要ならば機械方向
(縦方向)に熱ロール等により一軸延伸に付してもよ
い。また一般包装用のシュリンクフィルムとして用いる
場合は二軸延伸が望ましいが、特に制限はない。勿論チ
ューブラー方式による一軸もしくは二軸延伸を行なって
もよく、延伸方法については特に制限はない。延伸温度
は通常は60〜90℃、好ましくは70〜80℃であるが特に制
限はなく、延伸倍率についても一軸延伸の場合は3〜5
倍程度、好ましくは3.5〜4.5倍程度を例示でき、特に制
限はない。尚、製膜するに際し、本発明に係るポリエス
テル中に他の熱可塑性樹脂及び帯電防止剤、滑剤、無機
微粒子等必要なる添加剤、充填剤等を必要量ブレンドす
ることはいっこうに差しつかえない。
本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムの熱収縮率
は、特に制限はなく、用途により適宜に定めればよい
が、通常はグリセリン浴に30秒浸漬した際の延伸方向の
熱収縮率が70℃で45〜70%、80℃で50〜80%及び100℃
で70〜85%程度が望ましい。例えばポリエステル系容器
用のシュリンクラベルとして用いる場合は上記の熱収縮
率を有することが望ましく、この範囲をはずれる場合は
使用こそ可能であるが、どちらかと云うと種々のトラブ
ルが発生し易い。
本発明に係る熱収縮性ポリエステルフィルムの用途と
しては前記した通りポリエステル系容器用シュリンクラ
ベルの他に、ガラス瓶、適宜のプラスチック容器、各種
容器、金属缶等のシュリンクラベルとして好適に用いら
れ、これらシュリンクラベルに用いるには、概して一軸
延伸されたものが好ましい。その他の用途しては容器類
のフタ材、一般熱収縮包装材等を例示でき、これらには
概して二軸延伸されたものが好ましい。このように用途
しては広範に亘り、特に制限はない。
<実施例1> ジカルボン酸成分及びジオール成分として第一表に記
載のものを用いて得られるポリエステルを原料として押
出成膜し、厚さ200μの未延伸フラット状フィルムを得
た。かかるフィルムを延伸温度75℃において機械方向と
直角な方向(横方向)にテンターにより4倍に横一軸延
伸を行なったところ、グリセリン浴30秒浸漬時の60、7
0、80、90並びに100℃の横方向の熱収縮率が第一表の通
りであった。
尚、実験NO.1は本発明のものを、同NO.2〜4は比較例
のものを示しており、実験NO.2のものは熱収縮性に乏し
く、同NO.3のものは70〜80℃にかけて急激に収縮が促進
されるため収縮斑等を起し易い。同NO.4のものは自然収
縮率が大きくなり、スリーブ状に形成したラベルを容器
に被覆することが出来にくくなる。
<実施例2> ジカルボン酸成分として、テレフタル酸70モル%、イ
ソフタル酸30モル%、ジオール成分として、エチレング
リコール85モル%、ジエチルグリコール15モル%とから
なるポリエステルを、実施例1と同様に押出成膜、延伸
を行い熱収縮性フィルムを得た。
<比較例1> スチレン含量85重量%のスチレン−ブタジェンブロッ
ク共重合体100重量部とポリスチレン10重量部とからな
るスチレン系フィルムを作成し85℃で、4倍にテンター
により横一軸延伸を行い厚さ60μのポリスチレン系熱収
縮性フィルムを得た。
<比較例2> ポリ塩化ビニルからなるフィルムを作成し85℃で2.8
倍にテンターにより横一軸延伸を行い、厚さ60μのPVC
系熱収縮性フィルムを得た。
これら実施例2及び比較例1、2の物性を第2表に掲
示する。
この結果からみても、実施例2のものは比較例1に示
す従来汎用されていたポリ塩化ビニルのものに比して自
然収縮率が格別に優れている上に、引張強度も優れてお
り、更に焼却炉の腐触性も少なくこの点からも本発明の
効果がうかがえる。ちなみに引張強度が高いということ
は、きず、亀裂等の発生が少ないことを表わしており、
シュリンクラベル、フタ材、その他一般包装材等の用途
に使う時、耐久性が高いことを示している。また、比較
例2に示す汎用のポリスチレン系熱収縮性フィルムは低
温熱収縮性、自然収縮率、引張強度等のデーターが実施
例のものに比べて大幅に劣っている。
<実施例3> 実施例2で得た熱収縮性ポリエステルフィルムに所定
の印刷を付し、その延伸方向が後記するボトルの円周方
向と一致するように直径93.6mm、高さ83mmにセンターシ
ール方式により筒状形成し、シュリンクラベルを得た。
かかるシュリンクラベルを、胴部の最大径が93mmである
1.5l用ポリエチレンテレフタレート製2軸延伸ボトルに
被せ、熱収縮工程を通すことにより、シュリンクラベル
被覆ポリエステル系ボトルを得た。ここで熱収縮工程と
してシュリンクトンネルを用い、トンネル内における温
度を入口、中央、出口と三ケ所設定して、ラベルの被覆
状態を観察した。その結果を第3表に示す。
<比較例3> ジカルボン酸成分としてテレフタル酸50モル%、イソ
フタル酸50モル%を用い、ジオール成分としてエチレン
グリコールを用いてなるポリエステル60重量%と、ポリ
エチレンテレフタレート40重量%との混合物を押出製膜
し、実施例2と同様にして、熱収縮フィルムを得、更に
実施例3と同様にしてシュリンクラベル被覆ポリエステ
ル系ボトルを得た。そのラベルの被覆状態を第3表に示
す。
この第3表の結果からも、実施例3のものは光沢良
好、アバタの発生も見られず、被覆状態が良好であるの
に対し、比較例3のものは光沢不良、アバタの発生がみ
られた。その上実施例3のものは、廃棄物利用に際し、
ラベルが被覆されたままの状態で粉細して、ボトル等と
して再利用することも可能で、ありこうした面でも有利
であった。
*試験方法 (1)、ベイズ ASTM D−1003 (2)、光沢 JIS Z−8741 (3)、衝撃強度打抜式インパクトテスタ
ー (4)、滑性 ASTM D−1894 (5)、引張強度、引張伸度 JIS K−6732 (6)、熱収縮性 グリセリン浴、30秒間浸漬 (7)、自然収縮率 40℃×7日間 <発明の効果> 本発明は以上の通りであり、本発明による熱収縮性ポ
リエステルフィルムは収縮開始温度が低いため、低温熱
収縮性に優れている上に、自然収縮性が極めて少ない等
の好ましい特質を有し、例えばポリエステル製容器用シ
ュリンクラベルとして特に好適で、その他広範な用途が
期待できる。更に、引張強度に優れているため、きず、
亀裂等の発生も少なく、廃棄物を焼却する際、炉を傷め
ない等の利点もあり、今後の利用が大いに期待されるも
のである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B29L 7:00 C08L 67:02 (56)参考文献 特開 昭63−202429(JP,A) 特開 昭64−4326(JP,A) 特開 平2−289627(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08J 5/00 - 5/02 C08J 5/12 - 5/22 B29C 61/00 - 61/10 C08G 63/00 - 63/91

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】テレフタル酸60〜90モル%、イソフタル酸
    10〜40モル%を含むジカルボン酸成分と、エチレングリ
    コール85〜90モル%、ジエチレングリコール10〜15モル
    %を含むジオール成分とから得られるガラス転移温度55
    〜80℃のポリエステルを材料として製膜されたことを特
    徴とする熱収縮性ポリエステルフィルム。
  2. 【請求項2】製膜後、機械方向と直角の方向に一軸延伸
    されてなる請求項1記載の熱収縮性ポリエステルフィル
    ム。
  3. 【請求項3】グリセリン浴に30秒浸漬した際の延伸方向
    の熱収縮率が、70℃で45〜70%、80℃で50〜80%及び10
    0℃で70〜85%である請求項2記載の熱収縮性ポリエス
    テルフィルム。
  4. 【請求項4】ポリエステル系容器用のシュリンクラベル
    として好適な請求項3記載の熱収縮性ポリエステルフィ
    ルム。
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