JP6849141B1 - 熱収縮性フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献2には、アルカリ可溶性インキで印刷を施した熱収縮性ラベルや該熱収縮性ラベルからの印刷インキの剥離方法が開示されている。
本発明の第1の態様に係る熱収縮性フィルムは、包装資材(P)を出発原料として得られるフラフ(Pf)およびリペレット(Pr)の少なくとも一方を含む樹脂組成物(Z1)からなる層(I)を有し、前記包装資材(P)が印刷層を有するものである。
また、本発明の第2、第3の態様に係る熱収縮性フィルムは、包装資材(P)を出発原料として得られるフラフ(Pf)およびリペレット(Pr)の少なくとも一方を含む樹脂組成物(Z1)からなる層(I)を有するものである。
前記第2、第3の態様で用いる包装資材(P)は、印刷層の有無を問わない、すなわち、包装資材(P)は、印刷層を有していてもよく、また、印刷層を有さなくてもよい。
前記包装資材(P)が印刷層を有する場合は、印刷インキの剥離処理(a)を行うことが好ましい。前記印刷インキの剥離処理(a)としては、公知の方法を用いることができる。剥離処理の方法としては、例えば、特開2002−60518号公報に開示されている、アルカリ水溶液に浸漬させた後、印刷インキを剥離する方法等が好適に利用できる。
前記裁断処理(b)や粉砕処理(c)の方法としては、特に限定されるものではない。前記裁断処理(b)の方法としては、例えば、スリッターやシュレッター等の裁断機にて裁断する方法が挙げられる。また、前記粉砕処理(c)の方法としては、例えば、粉砕機にて粉砕する方法、1次粉砕機にて粗粉砕した後、2次粉砕機にてさらに細かく粉砕する等の複数の粉砕機にて段階的に粉砕する方法等が挙げられる。これら裁断処理(b)、粉砕処理(c)は、単独でもしくは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記包装資材(P)は水分や印刷溶剤が残留していることが多いため、乾燥処理(d)を行うことが好ましい。乾燥処理(d)を行うことにより、特に包装資材(P)からリペレット(Pr)や、新たに熱収縮性フィルムを得る際に用いる、押出機での溶融混錬工程にて、前記包装資材(P)の熱分解や熱劣化を抑制できる。また、包装資材(P)に印刷層に含まれる印刷溶剤が多く残留している場合、押出機に供給した直後に、印刷溶剤が揮発し、発煙や発火、爆発が生じる可能性があるため、乾燥処理(d)を行うことが好ましい。
前記乾燥温度としては、包装資材(P)が溶融する温度以下であることが好ましく、具体的には、30℃以上150℃以下であることが好ましく、40℃以上140℃以下であることがより好ましく、50℃以上130℃以下であることがさらに好ましい。乾燥温度を前記温度以上とすることにより、包装資材(P)に残存する水分や印刷溶剤を除去しやすくなる傾向がある。また、前記温度以下とすることにより、前記乾燥処理(d)において包装資材(P)同士が融着することを抑制することができる傾向がある。
これは、(メタ)アクリル酸エステル系樹脂の平均屈折率が1.490〜1.500程度であること、および、樹脂組成物(Z1)の主成分である樹脂と(メタ)アクリル酸エステル系樹脂との溶融混錬において両者が非相溶であるため、両者の界面で散乱が生じるためである。
本発明の第1〜3の態様で用いるポリエステル系樹脂(A)は、主鎖にエステル結合を有する樹脂であれば、特にその種類を限定するものではない。前記ポリエステル系樹脂(A)としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリ−1,4−シクロへキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート等のジカルボン酸残基とジオール残基とから誘導されるポリエステル系樹脂、ポリ乳酸、ポリ−ε−カプロラクタム等のカルボン酸残基とアルコール残基とを1分子中に持つモノマーを重合したポリエステル樹脂、およびこれらの共重合体等を挙げることができる。これらのポリエステル系樹脂(A)は、1種を単独で使用してもよく、または2種以上のポリエステル系樹脂(A)を使用していてもよい。
また、ポリエステル系樹脂(A)が2種類以上で構成される場合、その合計がポリエステル系樹脂(A)の質量となり、前記樹脂組成物(Z1)中におけるポリエステル系樹脂(A)の質量比率が算出される。
なお、前記ポリエステル系樹脂(A)が2種類以上のジカルボン酸残基で構成される場合、全ジカルボン酸残基100モル%に対して、最も多いモル%を占めるジカルボン酸残基を第1ジカルボン酸残基とし、以下、モル%の多い順に第2ジカルボン酸残基、第3ジカルボン酸残基、・・・とする。(以下、これらを纏めて、第2以下ジカルボン酸残基と称す。)
また、前記ポリエステル系樹脂(A)が2種類以上のジオール残基で構成される場合も同様に、全ジオール残基100モル%に対して、最も多いモル%を占めるジオール残基を第1ジオール残基とし、以下、モル%の多い順に第2ジオール残基、第3ジオール残基、・・・とする。(以下、これらを纏めて、第2以下ジオール残基と称す。)
前記ポリエステル系樹脂(A)において、ジカルボン酸残基とジオール残基の少なくとも一方が2種以上の残基からなることにより、ポリエステル系樹脂(A)の結晶性を低くできるため、熱収縮性フィルムの結晶化の進行を抑制し、充分な熱収縮特性を付与できる傾向がある。
前記第2以下ジオール残基としては、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール、イソソルビドからなる群から選ばれる少なくとも1種の残基を含むことが好ましく、第2以下ジオール残基として1,4−シクロヘキサンジメタノール残基、ネオペンチルグリコール残基、1,4−ブタンジオール残基、ジエチレングリコール残基から選ばれる少なくとも1種を含むことがより好ましく、1,4−シクロヘキサンジメタノール残基、およびネオペンチルグリコール残基の少なくとも一方を必須成分として含むことがさらに好ましく、1,4−シクロヘキサンジメタノール残基、およびネオペンチルグリコール残基を必須成分として含むことが特に好ましい。
前記第2以下ジオール残基としては、手切れ性の観点からネオペンチルグリコール残基を含むものである。また、手切れ性の観点からは、第2以下ジオール残基として、1,4−シクロヘキサンジメタノール残基とネオペンチルグリコール残基を含むことがより好ましい。
前記第2以下ジオール残基としては、手切れ性の観点からネオペンチルグリコール残基を含むものである。また、手切れ性の観点からは、第2以下ジオール残基として、1,4−シクロヘキサンジメタノール残基とネオペンチルグリコール残基を含むことがより好ましい。
前記ポリエステル系樹脂(A)中に、前記PET系樹脂が前記数値以上含まれることにより、熱収縮性フィルムとして好適な収縮特性を付与することができる傾向がある。
前記PET系樹脂は、1種を単独で使用してもよく、または2種以上のPET系樹脂を使用していてもよい。PET系樹脂が2種類以上で構成される場合、その合計がPET系樹脂の質量となり、前記ポリエステル系樹脂(A)中におけるPET系樹脂の質量比率が算出される。
前記ポリエステル系樹脂(A)中に、前記PBT系樹脂が前記数値以下含まれることにより、熱収縮性フィルムの耐熱性の向上や熱収縮挙動を調整することができる傾向がある。すなわち、前記PET系樹脂のガラス転移温度(Tg)と前記PBT系樹脂のTgは大きく相違するため、相溶する両者を溶融混錬することにより、樹脂組成物(Z1)のTgをシフトさせることができるため、熱収縮が開始する温度を調整したり、熱収縮開始からの急激な収縮を抑制したりすることができる傾向がある。
一方、前記ポリエステル系樹脂(A)中に、前記PBT系樹脂が前記数値を超えて含まれると、Tgが比較的室温に近い温度まで低下するため、包装材料として使用する前の保管において寸法変化が生じる傾向がある。また、結晶化が促進され熱収縮性フィルムに必要な熱収縮率が得られにくい傾向がある。
また、前記PBT系樹脂は、1種を単独で使用してもよく、または2種以上のPBT系樹脂を使用していてもよい。PBT系樹脂が2種類以上で構成される場合、その合計がPBT系樹脂の質量となり、前記ポリエステル系樹脂(A)中におけるPBT系樹脂の質量比率が算出される。
前記樹脂組成物(Z1)には、前記ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、以外の他の樹脂を含有してもよい。
他の樹脂としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミドビスマレイミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリケトン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、アラミド系樹脂等が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上を併せて用いてもよい。
本発明の熱収縮性フィルムは、前記樹脂組成物(Z1)を用いて従来公知の製造方法により製造することができる。また、本発明の熱収縮性フィルムの形態は特に限定されず、平面状、チューブ状のいずれであってもよいが、生産性(原反フィルムの幅方向に製品として数丁取りが可能)や印刷の容易さの観点から、平面状の形態であることが好ましい。
また、本発明の熱収縮性フィルムにおいては、主収縮方向が横方向(TD)、主収縮方向と直交する方向が縦方向(MD)であることが好ましい。
本発明の第1〜3の態様に係る熱収縮性フィルムは、包装資材(P)を出発原料として得られるフラフ(Pf)、およびリペレット(Pr)の少なくとも一方を含む樹脂組成物(Z1)からなる層(I)を少なくとも1層有すればよい。したがって、本発明の熱収縮性フィルムは、前記層(I)単層フィルムであってもよく、前記層(I)とその他の層が積層されたフィルムであってもよい。また、層構成は特に限定されるものではない。
なかでも、本発明の第1〜3の態様に係る熱収縮性フィルムは、前記包装資材(P)からなる原料を含まない樹脂組成物(Z2)からなる層(II)と、前記層(I)の少なくとも2層からなることが好ましい。
また、各層は、共押出によって積層としてもよいし、別工程で得たフィルムをプレスやラミネート等により積層してもよい。
前記層(I)と、前記層(II)が隣接する2層である連続層部を有し、かつ、前記層(I)を主成分として構成する樹脂と前記層(II)を主成分として構成する樹脂が同種であることにより、層(I)と層(II)の界面における層間剥離が生じにくい傾向がある。
そのため、本発明の技術的範囲に包含されるものかを判断するための、未知の熱収縮性フィルムの分析において、層(I)と層(II)が隣接する2層である連続層部を有し、かつ、層(I)を主成分として構成する樹脂と層(II)を主成分として構成する樹脂が同種であり、かつ、隣接する層(I)と層(II)との界面が明確に区分できない場合、前記層(I)と前記層(II)とを、合わせて1つの層と判断することを許容する。
本発明の第1、第2の態様に係る熱収縮性フィルムの透明性は、JIS K0115(2004)に準拠した分光光度測定における光線透過率により評価することが重要となる。これは、前記第1、第2の態様に係る熱収縮性フィルムは、包装資材(P)を出発原料として得られるフラフ(Pf)、およびリペレット(Pr)の少なくとも一方を含むため、包装資材(P)に施された印刷インキによる影響を抑える必要があるためである。しかしながら、印刷は、多種多様な色から施される。すなわち、いかなる色の印刷が施された包装資材(P)を出発原料として用いても、得られる熱収縮性フィルムの外観や透明性を阻害しないことが本発明において最も重要となる。
そのため、本発明の第1、第2の態様に係る熱収縮性フィルムは、JIS K0115(2004)に準拠した分光光度測定における光線透過率が、測定波長400nmにおいて85%以上であることが重要となる。
熱収縮性フィルムの分光光度測定における光線透過率が、測定波長400nmにおいて85%を下回る場合、熱収縮性フィルムは紫色の光を吸収し赤味掛かったフィルムとなり、熱収縮性フィルムの外観を阻害する。
熱収縮性フィルムの分光光度測定における光線透過率が、測定波長400nmにおいて85%を下回る場合、熱収縮性フィルムは紫色の光を吸収し赤味掛かったフィルムとなり、熱収縮性フィルムの外観を阻害する傾向がある。
本発明の第1〜3の態様に係る熱収縮性フィルムは、100℃の温水中に10秒間浸漬したときの主収縮方向の熱収縮率が30%以上であることが好ましい。また、100℃の温水中に10秒間浸漬したときの主収縮方向の熱収縮率が40%以上90%以下であることがより好ましく、50%以上80%以下であることがさらに好ましい。
一般に、熱収縮性フィルムは、装着する容器等の被覆対象物を被覆した後、ヒーターや熱風、水蒸気等により加熱された雰囲気内を比較的短時間(数秒〜十数秒程度)で通過させることで、熱収縮性フィルムを収縮させ、被覆対象物へ装着される。そのため、熱収縮性フィルムの熱収縮率は、被覆対象物への密着性や形状追随性を判断するための指標となる。
したがって、100℃の温水中に10秒間浸漬したときの主収縮方向の熱収縮率が前記数値以上であることにより、熱収縮性フィルムが収縮加工時間内に充分に被覆対象物に装着することができると判断することができる。
さらに、80℃の温水中に10秒間浸漬したときの主収縮方向における熱収縮率は、15%以上であることが好ましく、20%以上70%以下であることがより好ましく、25%以上60%以下であることが好ましい。
また、70℃の温水中に10秒間浸漬したときの主収縮方向における熱収縮率は、5%以上であることが好ましく、6%以上60%以下であることがより好ましく、8%以上55%以下であることが好ましい。
収縮工程においては、熱収縮性フィルムを被覆対象物に対して完全に被覆する前に、低温で少し収縮(プレシュリンク)させ、被覆対象物へフィルムの位置固定が行われることがある。その際、各温度における熱収縮率が上述の好ましい範囲にある場合、より低温から少しずつ被覆対象物にフィルムを収縮させることができる傾向がある。
50℃温水中に10秒間浸漬したときの熱収縮率が前記数値より大きくなる場合、フィルムの自然収縮率が大きくなる可能性が高く、ロール状に巻いて保管した際の巻き絞まりや、ロール端面が不揃いとなる外観不良を引き起こす傾向がある。
100℃の温水中に10秒間浸漬したときの主収縮方向と直交する方向の熱収縮率が、前記範囲内であることにより、被覆対象物への装着において、熱収縮性フィルムに印刷された文字や図柄が歪むことを抑制することができる傾向がある。また、主収縮方向と直交する方向に、膨張または収縮させることで、装着時に生じるシワを緩和するアイロン効果をもたらすため好ましい。
70℃〜90℃の温水中に10秒間浸漬したときの主収縮方向と直交する方向の熱収縮率が、前記範囲内であることにより、被覆対象物への装着において、熱収縮性フィルムに印刷された文字や図柄が歪むことを抑制することができる傾向がある。また、プレシュリンクでの位置固定において、固定位置のずれを抑制できる傾向がある。
本発明の第1〜3の態様に係る熱収縮性フィルムは、フィルムの腰(常温での剛性)の観点から、主収縮方向と直交する方向(以下「直交方向」ともいう)の、雰囲気温度23℃における引張弾性率が1500MPa以上であることが好ましく、1600MPa以上であることがより好ましく、1700MPa以上であることがさらに好ましい。また、直交方向の引張弾性率の上限は特に制限されないが、通常使用される熱収縮性フィルムの引張弾性率の上限値を考慮すれば、上限値は4000MPa以下であるのが好ましい。直交方向の引張弾性率が前記数値以上であれば、フィルム全体としての腰(常温での剛性)が高く、特にフィルムの厚さを薄くしていった場合にも、熱収縮性フィルムをラベリングマシン等で容器に被覆する際に、熱収縮性フィルムが折れてしまう等の加工不具合が生じにくい傾向がある。
本発明の第1〜3の態様に係る熱収縮性フィルムは、80℃のシリコンオイルに10秒間浸漬したときの主収縮方向の最大収縮応力が10MPa以下、好ましくは9MPa以下、さらに好ましくは8MPa以下であることが好ましい。一方、主収縮方向の最大収縮応力の下限は、被覆対象物と熱収縮性フィルムとの密着性を維持する観点から0.5MPa以上であることが好ましい。フィルム主収縮方向の最大収縮応力が前記数値以下であれば、熱収縮性フィルムの熱収縮により、被覆対象物を変形させる恐れが少ない傾向がある。
本発明の第1〜3の態様に係る熱収縮性フィルムは、雰囲気温度23℃、引張速度200mm/分の条件下で、JISK7127に準拠して測定される、縦方向(MD)の引張破断強度が、35MPa以上であることが好ましく、40MPa以上であることがより好ましい。縦方向(MD)の引張破断強度が前記数値以上であることにより、印刷工程等の二次加工工程において、熱収縮性フィルムが破断する等の不具合が生じにくい傾向がある。
本発明の第1〜3の態様に係る熱収縮性フィルムは、雰囲気温度23℃、引張速度200mm/分の条件下で、JISK7127に準拠して測定される、縦方向(MD)の引張破断伸度が、100%以上であることが好ましく、150%以上であることがより好ましく、200%以上であることがさらに好ましい。縦方向(MD)の引張破断伸度が前記数値以上であることにより、印刷工程等の二次加工工程において、熱収縮性フィルムが破断する等の不具合が生じにくくなる傾向がある。
本発明の第1〜3の態様に係る熱収縮性フィルムは、各種用途への利用が可能であるが、好ましくは、熱収縮性フィルムの片面または両面に印刷層を形成して、ガラス製容器やペットボトル等のプラスチック製容器に装着する熱収縮性ラベル等の包装資材を形成することができる。
本発明の第1〜3の態様に係る熱収縮性フィルムは、フィルムの腰(常温での剛性)、収縮仕上がり性、透明性、機械的強度等に優れ、かつ自然収縮および収縮応力が小さいため、成形品または容器に装着する際、複雑な形状(例えば、中心がくびれた円柱、角のある四角柱、五角柱、六角柱等)の成形品または容器であっても該形状に密着可能であり、シワやアバタ等のない美麗に装着する包装資材とすることができる。よって、本発明の熱収縮性フィルムを装着する対象物としては、例えば、ペットボトル、プラスチック製容器、金属、磁器、ガラス、紙、瓶、ペットボトル、トレー、弁当箱、総菜容器、乳製品容器等、様々な形状の成形品または容器が挙げられる。
特に本発明の熱収縮性フィルムをブローボトルの熱収縮性ラベルとして用いた場合には、前述のように複雑な形状であっても該形状に密着可能であり、シワやアバタ等のない美麗なラベルが装着された容器が得られる点で特に優れている。
なお、以下の実施例、比較例、参考例に示す測定値、および、評価は次のように行った
得られた熱収縮性フィルムを、JIS K0115(2004)に準拠して測定波長400nm以上800nm以下の光線透過率を測定した。測定は、測定開始波長800nmとし、スキャンスピード300nm/分にて測定波長を測定終了波長400nmまで変化させ、測定波長0.5nm間隔にて、光線透過率を測定した。
このとき、熱収縮性フィルムの光線透過率が、測定波長400nmにおいて85%以上であるものを(○)と判断した。また、熱収縮性フィルムの光線透過率が、測定波長400nmにおいて85%を下回る場合を(×)と判断した。
また、測定波長400nm、450nm、500nm、550nm、600nm、650nm、700nm、750nm、800nmにおける光線透過率を代表値として抽出した。
得られた熱収縮性フィルムを、MD200mm、TD10mmの大きさで短冊状に切り取り、MDに対し間隔100mmで標線をマークした。その後、100℃、90℃、80℃、70℃、50℃のそれぞれの温度に設定した温水バスに短冊状フィルムを10秒間それぞれ浸漬し、収縮後の標線間隔を測定し、収縮量(=収縮前の標線間隔−収縮後の標線間隔)を測定した。熱収縮率は、収縮前の標線間隔に対する収縮量の比率(=(収縮量/収縮前の標線間隔)×100%)として算出した。
また、得られた熱収縮性フィルムを、MD10mm、TD200mmの大きさに切り取り、TDに対し間隔100mmで標線をマークした。その後、MDの熱収縮率測定と同様の測定を行い、TDの熱収縮率を測定した。
得られた熱収縮性フィルムを、MD120mm、TD15mmの大きさに切り出し、JIS K7127に準拠し、引張速度200mm/分で、雰囲気温度23℃におけるフィルムのMDの引張破断強度、引張破断伸度を測定し、10回の測定値の平均値を算出した。
また、得られた熱収縮性フィルムを、MD15mm、TD120mmの大きさに切り出し、JIS K7127に準拠し、引張速度200mm/分で、雰囲気温度23℃におけるフィルムのTDの引張破断強度、引張破断伸度を測定し、10回の測定値の平均値を算出した。
得られた熱収縮性フィルムを、JIS K7361−1(1997)に準拠して全光線透過率を測定した。また、JIS K7136(2000)に準拠して拡散透過率、ヘーズ値を測定した。
得られた熱収縮性フィルムを、JIS K7373(2006)に準拠して黄色度(YI)を測定した。
各実施例および、比較例で得られた熱収縮性フィルムから主収縮方向に50mm 、これに対する直交方向に75mm の大きさに切り出し、主収縮方向より25mmの位置に直交方向に10mmの切れ目を入れた。その後、切れ目の入ったフィルムに関して、切れ目よりフィルムの直交方向に指先で裂き、以下の判断基準で3回測定後の判定を行った。
[判断基準]
○:問題なく、または途中で抵抗を感じながらも、直交方向に直線的に切れたものが2回以上の場合
△:ある程度切れるが、切れ目が主収縮方向に波打ちを生じ、一部湾曲したものが2回以上の場合
×:殆ど切れず、切れ目が主収縮方向に湾曲したものが2回以上の場合
〔ポリエステル系樹脂(A)〕
・ジカルボン酸残基として、テレフタル酸残基100モル%、ジオール残基として、エチレングリコール残基65モル%、1,4−シクロヘキサンジメタノール残基32モル%、ジエチレングリコール残基3モル%からなるポリエステル系樹脂:ガラス転移温度78℃(以下、「PET−1」と略する。)
・ジカルボン酸残基として、テレフタル酸残基70モル%、イソフタル酸残基30モル%、ジオール残基として、エチレングリコール残基100モル%からなるポリエステル系樹脂:ガラス転移温度68℃(以下、「PET−2」と略する。)
・ジカルボン酸残基として、テレフタル酸残基100モル%、ジオール残基として、1,4−ブタンジオール残基100モル%からなるポリエステル系樹脂:ガラス転移温度38℃(以下、「PBT−1」と略する。)
表1に示す配合、構成に従い、層(I)に用いる原料として、「PET−1」を58質量%、「PET−2」を27質量%、「PBT−1」を15質量%の割合にて混合した。また、層(II)に用いる原料として、「PET−1」を58質量%、「PET−2」を27質量%、「PBT−1」を15質量%の割合にて混合した。その後、2台の二軸押出機、導管、合流ブロック、2種3層マルチマニホールド口金が接合された共押出設備にて、混合した原料を、設定温度を250℃とした各二軸押出機にそれぞれ供給し、各押出機にて溶融混錬を行うことで、「層(II)/層(I)/層(II)」構成の未延伸シートを共押出し、70℃のキャストロールで引き取り、冷却固化させて未延伸フィルムを得た。また、全層厚さに対する、層(I)の層厚さの比率は75%となるように調整した。次いで、予熱温度85〜95℃、延伸温度83℃、熱処理温度96℃に設定したフィルムテンター設備にて、得られた未延伸フィルムを、延伸倍率5倍にてTDに延伸し、厚さ20μmの熱収縮性フィルム(包装資材)を得た。得られた熱収縮性フィルムについて評価した結果を表3に示す。
参考例1で得られた熱収縮性フィルムを用いて、機械的せん断方式の粉砕機にて粉砕処理を行い、平均粒径5mmのフラフ(以下、「Nf−1」と略する。)を得た。なお、粉砕機内の加熱処理は行わなかった。
200℃に設定した二軸押出機の先端にストランドダイを接合したコンパウンド設備にて、前記で得られたフラフ(Nf−1)を二軸押出機のフィード孔に、テフロン(登録商標)棒を用いて押し込みながら溶融混錬を行い、吐出された溶融樹脂を、水槽で冷却しながらストランド状にし、ペレタイザーにてペレット状にカットすることにより、リペレット(以下、「Nr−1」と略する。)を得た。
参考例1で得られた熱収縮性フィルムの一方の面に、白インキと赤インキの2色の全面印刷を行った。また、全面印刷を行っていない他方の面に(メタ)アクリル系樹脂でオーバーコートを行い、印刷層を有する熱収縮性フィルム(P−1)を作製した。そして、印刷層を有する熱収縮性フィルム(P−1)のフィルム端面を溶剤シールして、飲料用ラベルに用いられるサイズに裁断処理を行った。その後、裁断されたフィルムの印刷インキの剥離処理を行い、フィルムを回収した。回収したフィルムを確認した結果、印刷インキはフィルム面積に対し3%程度残っていた。次に、回収したフィルムを、40℃に設定した熱風乾燥機にて24時間乾燥処理を行い、粗方の水分を除去したフィルムを、シュレッターを用いて幅5mm程度に裁断処理を行い、裁断フィルムを得た。
その後、裁断フィルムを100℃に設定した真空乾燥機にて1時間乾燥処理を行った。真空乾燥後の裁断フィルムにおいて、残留溶媒量を確認したところ、酢酸エチル1ppm、イソプロピルアルコール13ppm、1,3−ジオキソラン36ppm、酢酸プロピル5ppm、1−プロパノール1ppmの残留溶剤が確認された。なお、残留溶媒量は、裁断フィルムをバイアル瓶に入れて80℃で30分加熱後、ヘッドスペース部にて、ガスクロマトグラフィー測定を行い、得られたピーク面積より算出した。
次に、200℃に設定した二軸押出機の先端にストランドダイを接合したコンパウンド設備にて、真空乾燥した裁断フィルムを二軸押出機のフィード孔に、テフロン棒を用いて押し込みながら溶融混錬を行い、吐出された溶融樹脂を、水槽で冷却しながらストランド状にし、ペレタイザーにてペレット状にカットした。これらの処理により、印刷層を有する熱収縮性フィルム(P−1)を出発原料としたリペレット(Pr)(以下、「Pr−1」と略する。)を得た。
このとき、1H−NMR測定のスペクトルにおいて、前記で得られたリペレット(Nr−1)のスペクトルに見られないシグナルが0.8〜0.9ppm、および、3.6〜3.7ppmに見られた。前者のシグナルは、ポリメタクリル酸メチルのα位のメチル基に由来するシグナルであり、後者はポリメタクリル酸メチルの側鎖のメチルエステルに由来するシグナルであるため、これらのシグナル面積より、リペレット(Pr−1)における(メタ)アクリル酸エステル系樹脂の含有量を算出した。
参考例1で得られた熱収縮性フィルムの一方の面に、白インキと赤インキの2色の全面印刷を行い、印刷層を有する熱収縮性フィルム(P−2)を作製した。このとき、全面印刷を行っていない他方の面へのオーバーコートは実施しなかった。そして、印刷層を有する熱収縮性フィルム(P−2)のフィルム端面を溶剤シールして、飲料用ラベルに用いられるサイズに裁断処理を行った。その後、裁断されたフィルムの印刷インキの剥離処理を行い、フィルムを回収した。回収したフィルムを確認した結果、印刷インキはフィルム面積に対し3%程度残っていた。次に、回収したフィルムを、40℃に設定した熱風乾燥機にて24時間乾燥処理を行い、粗方の水分を除去したフィルムを、機械的せん断方式の粉砕機を用いて粒径10mm程度に粉砕処理を行い、粉砕フラフを得た。
その後、粉砕フラフを80℃に設定した熱風乾燥機にて16時間乾燥処理を行った。これらの処理により、印刷層を有する熱収縮性フィルム(P−2)を出発原料としたフラフ(Pf)(以下、「Pf−1」と略する。)を得た。
なお、熱風乾燥後の粉砕フラフにおいて、残留溶媒量を確認したところ、イソプロピルアルコール1ppm、1,3−ジオキソラン1ppm、酢酸プロピル1ppmの残留溶剤が確認された。なお、残留溶媒量は、裁断フィルムをバイアル瓶に入れて80℃で30分加熱後、ヘッドスペース部にて、ガスクロマトグラフィー測定を行い、得られたピーク面積より算出した。
このとき、1H−NMR測定のスペクトルにおいて、前記で得られたリペレット(Nr−1)のスペクトルに見られないシグナルは観測されなかったことから、(メタ)アクリル酸エステル系樹脂は含まれていなかった。
白インキと赤インキの2色で片面印刷された未知の熱収縮性ラベル(P−3)(フィルム端面が溶剤シールされた筒状の熱収縮性フィルム)の印刷インキの剥離処理を行い、ラベルを回収した。回収したラベルを確認した結果、印刷インキはフィルム面積に対し3%程度残っていた。次に、回収したラベルを、40℃に設定した熱風乾燥機にて24時間乾燥処理を行い、粗方の水分を除去したフィルムを、機械的せん断方式の粉砕機を用いて粒径10mm程度に粉砕処理を行い、粉砕フラフを得た。
その後、粉砕フラフを80℃に設定した熱風乾燥機にて16時間乾燥処理を行った。これらの処理により、印刷層を有する熱収縮性ラベル(P−3)を出発原料としたフラフ(Pf)(以下、「Pf−2」と略する。)を得た。
なお、熱風乾燥後の粉砕フラフにおいて、残留溶媒量を確認したところ、イソプロピルアルコール2ppm、1,3−ジオキソラン2ppm、酢酸プロピル1ppmの残留溶剤が確認された。なお、残留溶媒量は、裁断フィルムをバイアル瓶に入れて80℃で30分加熱後、ヘッドスペース部にて、ガスクロマトグラフィー測定を行い、得られたピーク面積より算出した。
このとき、1H−NMR測定のスペクトルにおいて、0.8〜0.9ppm、および、3.6〜3.7ppmにシグナルが見られた。前者のシグナルは、ポリメタクリル酸メチルのα位のメチル基に由来するシグナルであり、後者はポリメタクリル酸メチルの側鎖のメチルエステルに由来するシグナルであるため、これらのシグナル面積より、フラフ(Pf−2)における(メタ)アクリル酸エステル系樹脂の含有量を算出した。
白インキと赤インキの2色で片面印刷された未知の熱収縮性ラベル(P−4)(フィルム端面が溶剤シールされた筒状の熱収縮性フィルム)の印刷インキの剥離処理を行い、ラベルを回収した。回収したラベルを確認した結果、印刷インキはフィルム面積に対し3%程度残っていた。次に、回収したラベルを、40℃に設定した熱風乾燥機にて24時間乾燥処理を行い、粗方の水分を除去したフィルムを、機械的せん断方式の粉砕機を用いて粒径10mm程度に粉砕処理を行い、粉砕フラフを得た。
その後、粉砕フラフを80℃に設定した熱風乾燥機にて16時間乾燥処理を行った。これらの処理により、印刷層を有する熱収縮性ラベル(P−4)を出発原料としたフラフ(Pf)(以下、「Pf−3」と略する。)を得た。
なお、熱風乾燥後の粉砕フラフにおいて、残留溶媒量を確認したところ、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、1,3−ジオキソラン、酢酸プロピル、1−プロパノールなどの残留溶剤は確認されなかった。なお、残留溶媒量は、裁断フィルムをバイアル瓶に入れて80℃で30分加熱後、ヘッドスペース部にて、ガスクロマトグラフィー測定を行った。
このとき、1H−NMR測定のスペクトルにおいて、0.8〜0.9ppm、および、3.6〜3.7ppmにシグナルは確認されず、(メタ)アクリル酸エステル系樹脂は含まれていなかった。
層(I)に用いる原料として、「PET−1」を44質量%、「PET−2」を20質量%、「PBT−1」を11質量%、「Pr−1」を25質量%の割合にて混合した以外は、参考例1と同様の方法にて、厚さ20μmの熱収縮性フィルムを得た。得られた熱収縮性フィルムについて評価した結果を表3に示す。
層(I)に用いる原料として、「PET−1」を44質量%、「PET−2」を20質量%、「PBT−1」を11質量%、「Pf−1」を25質量%の割合にて混合した以外は、参考例1と同様の方法にて、厚さ20μmの熱収縮性フィルムを得た。得られた熱収縮性フィルムについて評価した結果を表3に示す。
層(I)に用いる原料として、「PET−1」を44質量%、「PET−2」を20質量%、「PBT−1」を11質量%、「Pf−2」を25質量%の割合にて混合した以外は、参考例1と同様の方法にて、厚さ20μmの熱収縮性フィルムを得た。得られた熱収縮性フィルムについて評価した結果を表3に示す。
層(I)に用いる原料として、「PET−1」を29質量%、「PET−2」を14質量%、「PBT−1」を7質量%、「Pf−2」を50質量%の割合にて混合した以外は、参考例1と同様の方法にて、厚さ20μmの熱収縮性フィルムを得た。得られた熱収縮性フィルムについて評価した結果を表3に示す。
層(I)に用いる原料として、「PET−1」を44質量%、「PET−2」を20質量%、「PBT−1」を11質量%、「Pf−3」を25質量%の割合にて混合した以外は、参考例1と同様の方法にて、厚さ20μmの熱収縮性フィルムを得た。得られた熱収縮性フィルムについて評価した結果を表3に示す。
層(I)に用いる原料として、「PET−1」を29質量%、「PET−2」を14質量%、「PBT−1」を7質量%、「Pf−3」を50質量%の割合にて混合した以外は、参考例1と同様の方法にて、厚さ20μmの熱収縮性フィルムを得た。得られた熱収縮性フィルムについて評価した結果を表3に示す。
層(I)に用いる原料として、「Pr−1」を100質量%の割合にて混合した以外は、参考例1と同様の方法にて、厚さ20μmの熱収縮性フィルムを得た。得られた熱収縮性フィルムについて評価した結果を表3に示す。
層(I)に用いる原料として、「PET−1」を44質量%、「PET−2」を20質量%、「PBT−1」を11質量%、「Nr−1」を25質量%の割合にて混合した以外は、参考例1と同様の方法にて、厚さ20μmの熱収縮性フィルムを得た。得られた熱収縮性フィルムについて評価した結果を表3に示す。
層(I)に用いる原料として、「PET−1」を44質量%、「PET−2」を20質量%、「PBT−1」を11質量%、「Nf−1」を25質量%の割合にて混合した以外は、参考例1と同様の方法にて、厚さ20μmの熱収縮性フィルムを得た。得られた熱収縮性フィルムについて評価した結果を表3に示す。
層(I)に用いる原料として、「Nr−1」を100質量%の割合にて混合した以外は、参考例1と同様の方法にて、厚さ20μmの熱収縮性フィルムを得た。得られた熱収縮性フィルムについて評価した結果を表3に示す。
そして、実施例1〜6で得られた熱収縮性フィルムは、参考例1に例示したバージン原料のみから得られる熱収縮性フィルム、参考例2に例示した印刷層を有さない熱収縮性フィルムを出発原料としたリペレットを含む熱収縮性フィルム、参考例3に例示した印刷層を有さない熱収縮性フィルムを出発原料としたフラフを含む熱収縮性フィルムと同等の収縮特性、機械物性、透明性や色味を有することからも、実施例1〜6の熱収縮性フィルムが、従来の熱収縮性フィルムと同様に、優れた特性や性能を有する熱収縮性フィルムであることが分かる。
さらに、実施例3〜6の熱収縮性フィルムは、優れた手切れ性を有するものであった。
また、比較例1の熱収縮性フィルムの特性や性能が著しく低下していることは、参考例4で例示した印刷が施されていない熱収縮性フィルムを出発原料としたリペレットを含む熱収縮性フィルムと比較しても明確である。
Claims (18)
- 包装資材(P)を出発原料として得られるフラフ(Pf)、およびリペレット(Pr)の少なくとも一方を含む樹脂組成物(Z1)からなる層(I)を少なくとも1層有し、前記包装資材(P)が印刷層を有する熱収縮性フィルムの製造方法であって、前記包装資材(P)に、印刷インキの剥離処理(a)、裁断処理(b)、粉砕処理(c)および乾燥処理(d)の少なくとも1種の処理を行いフラフ(Pf)およびリペレット(Pr)の少なくとも一方を得る工程、得られたフラフ(Pf)およびリペレット(Pf)の少なくとも一方を含む樹脂組成物(Z1)を用いて熱収縮性フィルムを製造する工程を備え、得られた熱収縮性フィルムのJIS K0115(2004)に準拠した分光光度測定における光線透過率が、測定波長400〜800nmにおいて85%以上であり、JIS K7136(2000)に準拠して測定されたヘーズ値が13.8%以下である熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記包装資材(P)が、熱収縮性フィルムである請求項1記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記包装資材(P)が、成形品または容器に装着されたものである請求項1または2記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記包装資材(P)が、ポリエステル系樹脂(A)を主成分として含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記樹脂組成物(Z1)が、(メタ)アクリル酸エステル系樹脂を0.7質量%以下含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記樹脂組成物(Z1)が、ポリエステル系樹脂(A)を主成分として含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記ポリエステル系樹脂(A)が、ジカルボン酸残基としてテレフタル酸残基を含む請求項4〜6のいずれか一項に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記ポリエステル系樹脂(A)が、ジオール残基としてエチレングリコール残基を含む請求項4〜7のいずれか一項に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記ポリエステル系樹脂(A)が、ジオール残基として1,4−シクロヘキサンジメタノール残基、ネオペンチルグリコール残基、1,4−ブタンジオール残基、ジエチレングリコール残基から選ばれる少なくとも1種を含む請求項4〜8のいずれか一項に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記ポリエステル系樹脂(A)が、ジオール残基として1,4−シクロヘキサンジメタノール残基、およびネオペンチルグリコール残基の少なくとも一方を必須成分として含む請求項4〜8のいずれか一項に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記熱収縮性フィルムの100℃の温水中に10秒間浸漬したときの主収縮方向の熱収縮率が30%以上である請求項1〜10のいずれか一項に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記熱収縮性フィルムの主収縮方向の引張弾性率が5500MPa以下である請求項1〜11のいずれか一項に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記熱収縮性フィルムが、前記包装資材(P)からなる原料を含まない樹脂組成物(Z2)からなる層(II)と、前記層(I)の少なくとも2層からなる請求項1〜12のいずれか一項に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記樹脂組成物(Z2)が前記ポリエステル系樹脂(A)を主成分として含む請求項13に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記ポリエステル系樹脂(A)が、ジオール残基として1,4−シクロヘキサンジメタノール残基、およびネオペンチルグリコール残基の少なくとも一方を含む請求項14に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 包装資材(P)を出発原料として得られるフラフ(Pf)、およびリペレット(Pr)の少なくとも一方を含む樹脂組成物(Z1)からなる層(I)を少なくとも1層有し、前記層(I)が、ポリエステル系樹脂(A)を主成分として含み、上記ポリエステル系樹脂(A)が、ジオール残基としてネオペンチルグリコール残基を含む熱収縮性フィルムの製造方法であって、前記包装資材(P)に、印刷インキの剥離処理(a)、裁断処理(b)、粉砕処理(c)および乾燥処理(d)の少なくとも1種の処理を行いフラフ(Pf)およびリペレット(Pr)の少なくとも一方を得る工程、得られたフラフ(Pf)およびリペレット(Pf)の少なくとも一方を含む樹脂組成物(Z1)を用いて熱収縮性フィルムを製造する工程を備え、得られた熱収縮性フィルムのJIS K0115(2004)に準拠した分光光度測定における光線透過率が、測定波長400〜800nmにおいて85%以上であり、JIS K7136(2000)に準拠して測定されたヘーズ値が13.8%以下である熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記熱収縮性フィルムの主収縮方向の引張弾性率が4000MPa以下である請求項16に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
- 前記ポリエステル系樹脂(A)が、ジオール残基として1,4−シクロヘキサンジメタノール残基とネオペンチルグリコール残基を含む請求項16または17に記載の熱収縮性フィルムの製造方法。
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