JP4525870B2 - 熱収縮性ポリエステル系フィルム - Google Patents
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Description
【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、さらに詳細には化粧品容器、芳香剤容器、薬液パック等の複雑な形状をした容器の外周に装着して収縮させる際、シワ、収縮斑、歪み等の発生が極めて少なく、さらに溶断シール性に優れた熱収縮性ポリエステル系フィルムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、熱収縮性フィルムはポリ塩化ビニル、ポリエチレン等からなるフィルムが主として用いられてきたが、近年ポリ塩化ビニルについては廃棄時に焼却する際の塩素系ガス発生の問題、ポリエチレンについては印刷が困難である問題等があり、熱収縮性ポリエステル系フィルムが注目を集めている。
【0003】
ところが、一方向のみに収縮性を有する熱収縮性ポリエステル系フィルムは前記のような複雑な形状を有する容器に装着して収縮させた場合、シワ、収縮斑、収縮不足が発生しやすく熱収縮性フィルムとして満足されるものではなかった。
【0004】
係る欠点を回避するため、特開平3−29763号公報では主収縮方向と直交する方向でも収縮する熱収縮性ポリエステルフィルムが開示され、又特開平5−185510号公報では縦方向と横方向の延伸倍率を限定し主収縮方向と直交する方向の収縮率を15%程度に制御する方法が開示されている。
【0005】
しかしながら、該方法で得られたフィルムは前記容器の用途で要望される溶断シール性が著しく低く、実用性に乏しいフィルムであった。
【0006】
係る欠点を回避するため、特許2566568公報では、ヒートシール性を改良した熱収縮性ポリエステルフィルムが開示されている。
【0007】
しかしながら、該方法で得られたフィルムの溶断シール性も未だ満足されるものではないばかりでなく、主収縮方向と直交する方向の収縮率が小さく前記容器ではシワ、収縮斑、歪みが発生しやすく実用性に乏しいフィルムであった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の熱収縮性ポリエステル系フィルムの有する問題点を解決し、複雑な形状の容器の外周に装着して収縮させた場合、シワ、収縮斑、収縮歪み等が発生しにくい、即ち、収縮仕上がり性に優れ、かつ溶断シール性も実用上十分である熱収縮性ポリエステル系フィルムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムは、ポリエチレンテレフタレートを10重量%、エチレングリコール70モル%及びネオペンチルグリコール30モル%とテレフタル酸とからなるポリエステルを65重量%、ポリマーの融点(Tm)と溶融ポリマーを冷却したときの結晶化温度(Tc2)との差(Tm−Tc2)が40℃以下のポリブチレンテレフタレートあるいはポリブチレンテレフタレートに脂肪族の酸性分又は長鎖グリコール成分を共重合したポリエステルを25重量%混合したポリエステルからなる未延伸フィルムを、80〜95℃で1.2〜1.8倍縦延伸した後、80〜110℃で3〜5倍横延伸してなる二軸延伸熱収縮性ポリエステル系フィルムであって、95℃温水中で10秒処理後の主収縮方向の収縮率が40%以上、従収縮方向の収縮率が15〜30%であり、90℃での主収縮方向の収縮応力(τ2)と従収縮方向の収縮応力(τ1)との比(τ1/τ2)が0.05〜0.45であり、溶断シール強度が1.2kg/15mm巾以上であることを特徴とする。
【0010】
ここで、従収縮方向とは主収縮方向と直角方向のことを云う。
【0012】
上記の構成からなる熱収縮性ポリエステル系フィルムは、複雑な形状の容器に装着して収縮させた場合にも、シワ、収縮斑、収縮歪み等が発生しにくい、即ち、収縮仕上がり性が優れ、かつ溶断シール性も実用上十分である
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムの実施の形態を説明する。
【0014】
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムに用いるポリエステルは、溶断シール強度を満足させるための融点(Tm)と溶融ポリマーを冷却した時の結晶化温度(Tc2)との差(△T=Tm−Tc2)が40℃以下のポリエステルを一部に混合に使用するのが好ましく、特に、△Tが40℃以下のポリステルを10〜40重量%、更に△Tが40℃以下のポリエステルを15〜30重量%配合して使用することが好ましい。
【0015】
かかる、△Tが40℃以下のポリエステルの一例として、典型的には、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレートあるいはこれらのポリエステルに脂肪族の酸性分又は長鎖グリコール成分を共重合したポリエステルを示すことができる。本発明では、前記の△Tが40℃以下のポリエステルを構成するテレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸からなる酸性分以外にもシュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、イソフタル酸、デカンジカルボン酸、ダイマー酸等の公知のジカルボン酸の1種又は2種以上を使用してもよく、また、ブタンジオールからなるジオール成分以下にもエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ダイマー酸ジオール、テトラメチレングリコールエチレンオキサイド付加物等の公知のジオールの1種又は2種以上を使用してもよい。
【0016】
また、収縮仕上がり性が特に優れた熱収縮性ポリエステル系フィルムとするためには、ネオペンチルグリコールをジオール成分の1種として用いることが好ましい。
【0017】
さらに、熱収縮性ポリエステル系フィルムの易滑性を向上させるためには無機滑剤、有機滑剤を含有させたものが好ましい。また、必要に応じて安定剤、着色剤、酸化防止剤、消溶剤、静電防止剤等の添加剤を含有させたものであってもよい。
【0018】
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムは、90℃での主収縮方向の収縮応力(τ2)と従収縮方向(主収縮方向と直角方向)の収縮応力(τ1)との比(τ1/τ2)が0.05〜0.45であることが必要である。そして、(τ1/τ2)が0.08〜0.40であるのが更に好ましく、0.10〜0.35であるのが最も好ましい。(τ1/τ2)が0.05未満の場合はシワ、収縮斑、収縮不足が発生しやすく好ましくない。(τ1/τ2)が0.45を超える場合、収縮に歪みが発生しやすく好ましくない。
【0019】
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムは溶断シール強度が1.2kg/15mm巾以上であることが必要であり、1.4kg/15mm巾であるのがさらに好ましく、1.6kg/15mm巾であるのが最も好ましい。溶断シール強度が1.2kg/15mm巾未満の場合、Rシール加工後に収縮包装させる際、シール部が破裂しやすいばかりでなく、Rシール加工時にヒゲ状物の発生又は溶断刃へのフィルム片の付着等が起こり易く、著しく商品価値の低い熱収縮性ポリエステル系フィルムになる。
【0020】
本発明の目的を達成するには、主収縮方向が横方向であるポリエステルフィルムが実用的であるので以下主収縮方向が横方向である場合の製膜法の例を示すが、本発明は主収縮方向が縦方向である場合ももちろん含むものである。
【0021】
本発明では、ホッパードライヤー、パトルドライヤー等の乾燥機又は真空乾燥機を用いて乾燥したポリエステル原料、好ましくは△Tが40℃以下のポリステルを10〜40重量%配合したポリエステル原料、更に好ましくは△Tが40℃以下のポリエステルを15〜30重量%配合したポリエステル原料を200〜300℃の温度で押し出し、急冷して未延伸フィルムを得る。主収縮方向が横方向の熱収縮性ポリエステル系フィルムを製造するためには、得られた未延伸フィルムを80〜95℃で1.2〜1.8倍縦延伸した後、80〜110℃で3〜5倍横延伸する方法が典型的であるが、適宜延伸条件を設定できることをはもちろんである。
【0022】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これらの実施例に限定されるものではい。
【0023】
(1)収縮応力
東洋精機社製のエアーオーブン付のテンシロン(型式:UTM−4L)を用いてチャック間を50mm、サンプル形状は収縮応力を測定する方向10cm、測定方向と直交する方向を2cmとし、90℃エアーオーブン中で1分間加熱した際に、発現する力をレコーダーに記録し、最大値を読み取り、下記(1)式より収縮応力を算出し(n=3)、その平均値を収縮応力とした。
収縮応力=(読み取り値/加熱前のサンプル断面積)(kg/mm2) (1)
【0024】
(2)溶断シール強度
共栄印刷機械材料社製の自動製袋機械(型式:RP500)を用い、刃角70℃の溶断刃を240℃に加熱製袋速度100袋/分で製袋した。該製袋品の溶断シール部を巾15mmで切り出し、東洋ボールドウィン社製のテンシロン(型式:STM−T−50BP)でチャック間距離50mm、200mm/分の引張速度で測定した剥離強度(n=10)の平均値を溶断シール強度とした。
【0025】
(3)熱収縮率
フィルムを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秒間処理して熱収縮させた後、フィルムの縦及び横方向の寸法を測定し、下記(2)式に従い熱収縮率を求めた。該熱収縮率の大きい方向を主収縮方向とした。
熱収縮率={(収縮前の長さ−収縮後の長さ)/収縮前の長さ}×100(%)
【0026】
(4)融点(Tm)、結晶化温度(Tc2)
セイコー電子工業社製のDSC(型式:DSC220)を用い、ポリエステル原料10mgを20℃から300℃まで昇温速度20℃/分で昇温し、300℃で3分間保持した後、100℃まで降温速度20℃/分で降温して得られる吸熱・発熱曲線において、昇温時の吸熱ピークの頂点温度を融点(Tm)とし、降温時の発熱ピークの頂点温度を結晶化温度(Tc2)とした。
【0027】
(5)収縮仕上がり性
協和電機社製のユニバーサルシュリンカー(型式:K2000)を用い、市販のラミネートチューブ(資生堂社製リバイタルリンス)に装着し、シュリンカー通過時間15秒、(1ゾーン温度/2ゾーン温度)=(160℃/180℃)で仕上がり性を下記のように評価した。(n=10)
○:外観欠点がないもの
×:シワ、収縮不足があるもの
【0028】
実施例、比較例に用いたポリエステルは表1のとおりである。
【0029】
【表1】
【0030】
(実施例1)
ポリエステルAを10重量%、ポリエステルBを65重量%、ポリエステルCを25重量%混合したポリエステルを280℃でTダイから溶融押し出しし、チルロールで急冷して未延伸フィルムを得た。該未延伸フィルムを多連ロール式縦型延伸機(ロール温度85℃)で1.4倍縦延伸した後、テンターでフィルム温度が95℃になるまで予備加熱した後80℃で横方向に4.0倍延伸し、90℃で8秒間熱処理して厚み25μmの熱収縮性ポリエステル系フィルムを得た。
【0031】
(実施例2)
ポリエステルAを10重量%、ポリエステルBを65重量%、ポリエステルDを25重量%とした以外は実施例1と同様にして厚み25μmの熱収縮性ポリエステル系フィルムを得た。
【0032】
(実施例3)
ポリエステルAを10重量%、ポリエステルBを65重量%、ポリエステルFを25重量%とした以外は実施例1と同様にして厚み25μmの熱収縮性ポリエステル系フィルムを得た。
【0033】
(比較例1)
実施例1に記載したポリエステルからなる未延伸フィルムをテンターで95℃になるまで予備加熱した後80℃で横方向に4.0倍延伸し、90℃で8秒間熱処理して厚み25μmの熱収縮性ポリエステル系フィルムを得た。
【0034】
(比較例2)
ポリエステルAを35重量%、ポリエステルBを65%とした以外は実施例1と同様にして厚み25μmの熱収縮性ポリエステル系フィルムを得た。
【0035】
(比較例3)
ポリエステルAを10重量%、ポリエステルBを65重量%、ポリエステルEを25重量%とした以外は実施例1と同様にして厚み25μmの熱収縮性ポリエステル系フィルムを得た。
【0036】
実施例1〜3及び比較例1〜3で得られたフィルムの評価結果を表2に示す。表2から明らかなように実施例1〜3で得られた熱収縮性ポリエステル系フィルムはいずれも良好な収縮仕上がり(収縮不足、シワ、歪み等の欠点がない)を示し、Rシール加工性の目安となる溶断シール強度が良好であり、さらに溶断シール部分が良好な形状(ヒゲ等の発生がない)を示した。このように本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムは、高品質で実用性が高く、特にRシール加工後に複雑な形状をした容器に装着して収縮させる用途に好適である。一方、比較例1で得られた熱収縮性ポリエステル系フィルムは、シワ、収縮不足が目立ち、比較例2で得られた熱収縮性ポリエステル系フィルムはシワが目立つばかりでなく、溶断シール強度が低くRシール加工性に劣る。比較例3で得られた熱収縮性ポリエステル系フィルムは溶断シール強度が低くRシール加工性に劣る。このように比較例で熱収縮性ポリエステル系フィルムはいずれも品質が劣り、実用性が低いものであった。
【0037】
【表2】
【0038】
【発明の効果】
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムによれば、収縮後にシワ、歪み、収縮不足の発生が極めて少なく、かつ、溶断シール性も優れている。
Claims (1)
- ポリエチレンテレフタレートを10重量%、エチレングリコール70モル%及びネオペンチルグリコール30モル%とテレフタル酸とからなるポリエステルを65重量%、ポリマーの融点(Tm)と溶融ポリマーを冷却したときの結晶化温度(Tc2)との差(Tm−Tc2)が40℃以下のポリブチレンテレフタレートあるいはポリブチレンテレフタレートに脂肪族の酸性分又は長鎖グリコール成分を共重合したポリエステルを25重量%混合したポリエステルからなる未延伸フィルムを、80〜95℃で1.2〜1.8倍縦延伸した後、80〜110℃で3〜5倍横延伸してなる二軸延伸熱収縮性ポリエステル系フィルムであって、95℃温水中で10秒処理後の主収縮方向の収縮率が40%以上、従収縮方向の収縮率が15〜30%であり、90℃での主収縮方向の収縮応力(τ2)と従収縮方向の収縮応力(τ1)との比(τ1/τ2)が0.05〜0.45であり、溶断シール強度が1.2kg/15mm巾以上であることを特徴とする熱収縮性ポリエステル系フィルム。
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