JPH0150598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は機械的、光学的特性はもちろんのこ
と、低温収縮性に優れ、しかも収縮包装後に高度
な結束力を発揮し得るようにされた易ヒートシー
ル性の収縮包装用ポリエステル積層フイルムに関
する。 従来より、収縮包装用フイルムとしてはポリ塩
化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの
収縮フイルムが知られ、それぞれの特徴を活かし
た用途分野で広く使用されている。しかしながら
これらの内、ポリ塩化ビニル系熱収縮フイルムは
80℃前後の比較的低に温度で良好な収縮性を示す
という特徴を有するものの、反面熱シール時に塩
素ガスが発生したりあるいは各種添加剤による食
品衛生上での問題もさることながら、機械的強
度、更には収縮包装後の結束力にも乏しいといつ
た数多くの欠点を有している。またポリプロピレ
ン系熱収縮フイルムも収縮に要する温度が110な
いし120℃と比較的高い上に結束力が弱く、更に
ポリエチレン系熱収縮フイルムに至つては、ヒー
トシール強度の点では申し分ないものの機械的、
光学的特性に劣るばかりか耐熱性においても不充
分であるなど、これら既存の収縮包装用フイルム
は、そのいずれをとつてみても特性面からユーザ
ーの要望に充分応えられるものは見当らないのが
現状である。 一方、ポリエチレンテレフタレートフイルムに
代表されるポリエステル系熱収縮フイルムも、近
年その優れた機械的、光学的特性に加えて収縮包
装後の結束力が極めて強いために、シユリンク用
包材への応用が有望視され、既に一部で実用化さ
れているが、かかる熱収縮フイルムはポリエチレ
ンテレフタレートの高い配向結晶性が災いして低
温収縮性に乏しく、しかもヒートシール強度が弱
いという理由で一般収縮用包材として未だ汎用の
域に達していない。 またこれらポリエステル系熱収縮フイルムに関
して、前記した如き問題点を改善するために、ポ
リエチレンテレフタレートをシクロヘキサンジメ
タノール等で変性した収縮フイルムも報告されて
いるが、かかる変性ポリエステルフイルムは非晶
質に近い性質であるために優れた低温収縮性とヒ
ートシール性を有する反面、ポリエステル特有の
機械的強度と耐熱性及び収縮包装後の結束力が失
われるのみならず、特に該フイルムをチユーブラ
ー法によつて製造する場合には延伸性の悪化が甚
だしく、安定した生産が極めて困難であり、従つ
てこの場合も実用性という点からみると必ずしも
好適なものとは言いがたい数多くの問題を抱えて
いる。 本発明者等は、かかるポリエステル系熱収縮フ
イルムに関して、ポリエステル特有の優れた機械
的、光学的特性と耐熱性更には収縮包装後の結束
力を損なうことなく、低温収縮性並びにヒートシ
ール性を改善し得る方法について鋭意試験検討を
重ねた結果、シクロヘキサンジメタノール変性コ
ポリエステル、またはそれを含有するポリエステ
ル層とポリエチレンテレフタレート層とをある特
定の比率で積層することによつて、両者の特性を
極めて合理的に導き出すことに成功し、しかも驚
くべきことにかかる積層フイルムをチユーブラー
法で延伸する場合には、シクロヘキサンジメタノ
ール変性ポリエステルの単独フイルムに見られた
ような延伸性の悪化が改善されて生産性の向上に
著しく貢献し得ることを知見し、本発明を完成し
た。 即ち、本発明は、シクロヘキサンジメタノール
変性コポリエステル、もしくは該コポリエステル
とポリエチレンテレフタレートとの混合物からな
るポリエステル層(A)とポリエチレンテレフタレー
ト層(B)からなり、且つ製膜延伸後熱固定してなる
積層フイルムにおいて、ポリエステル層(A)の全厚
さに占める比率が20ないし70％であり、80℃熱水
中での収縮率が長手及び幅方向の少なくとも一方
向に30％以上、且つ熱収縮応力が60ないし150
Kg／cm²の特性値を有する易ヒートシール性の収縮
包装用ポリエステル積層フイルムに関し、その目
的とするところは機械的、光学的特性並びに耐熱
性に優れ低温収縮性、易ヒートシール性にしてし
かも収縮包装後の結束力が極めて強いという、こ
れまでに類を見ない諸物性を兼備した収縮用包材
として最適な積層フイルムを提供する点にある。 以下、本発明を詳しく説明する。 本発明の収縮包装用ポリエステル積層フイルム
は、シクロヘキサンジメタノール変性コポリエス
テル、またはそれを含有するポリエステル層(A)と
ポリエチレンテレフタレート層(B)からなり、且つ
ポリエステル層(A)が全厚さに対して20ないし70％
の比率で積層されたフイルムである。 本発明においてシクロヘキサンジメタール変性
コポリエステル、またはそれを含有するポリエス
テル層(A)は、元来非結晶性かあるいはそれに近い
性質を有するものであり、従つてかかるポリエス
テル層(A)が積層フイルムの全厚さに対して20ない
し70％の比率で設けられると、フイルム全体から
みた場合の延伸時における配向結晶化が抑制され
るために、ポリエチレンテレフタレートの単独フ
イルムでは持合わせることができなかつた低温収
縮性と易ヒートシール性というシユリンク用包材
にとつて極めて好都合な特性が付与される。 一方、ポリエチレンテレフタレート層(B)は、周
知の如く配向結晶性を有する層であり、かかる層
(B)が積層フイルムの全厚さに対して30ないし80％
の比率でもうけられると、この種ポリエステル特
有の高度な機械的特性に加えて耐熱性、更には収
縮包装後の優れた結束力を付与するという、ポリ
エステル層(A)のみでは充足できない点をカバーし
て、シユリンク用包材としてのより好ましい特性
を保持する効果を奏するのであり、併せて本発明
の積層フイルムをチユーブラー法によつて延伸製
膜する場合には、該積層フイルムの延伸性を助長
して安定した製膜を可能にするという特筆すべき
効果をも発揮するのである。 ここで本発明の積層フイルムにおいて、ポリエ
チレンテレフタレート層(B)の延伸性助長効果はお
そらく次の理由に基づくものと推案される。即
ち、延伸過程でのフイルム張力（σ）が、バブル
内ガス圧を（ｐ）、フイルム厚みを（ｔ）、バブル
半径を（ｒ）とした場合にσ＝rp／ｔなる関係式
で示されるチユーブラー延伸法においては、延伸
中たえずフイルム張力が変化するので、延伸性の
良否はフイルムの配向結晶性に依存するところが
大きく、例えば本発明のポリエチレンテレフタレ
ート層(B)の如き結晶性を有するフイルムでは、延
伸中フイルム張力が増大しても、同時にフイルム
強度も配向結晶化によつて高められることから、
両者がバランスしやすく、従つて比較的安定した
形状を保つて延伸されるのである。ところがこれ
に対して、本発明の積層フイルムを構成するもう
一層のポリエステル層(A)の如き非結晶性あるいは
それに近い性質のフイルムにおいては、延伸過程
での配向結晶化があまり期待できない関係上、フ
イルム張力の増大に対してフイルム強度が追随で
きず、その結果バブルがパンクしたり、あるいは
バブルの一部が他の部分よりわずかでも薄くなる
と、以後その部分が優先的に膨張を続けるために
バブルがいびつになつて、とても安定した延伸が
できないのであり、従つて本発明におけるポリエ
チレンテレフタレート層(B)は、かかるポリエステ
ル層(A)にみられる不安定な延伸性を改善して、円
滑な延伸を可能にするというひときわ優れた効果
をも併せ持つことになるのである。 かかる本発明の収縮包装用ポリエステル積層フ
イルムを構成するポリエステル層(A)は、シクロヘ
キサンジメタノール変性コポリエステル、又はそ
れを含有してなるものであり、具体的には酸成分
がテレフタル酸、ジオール成分が50ないし95モル
％のエチレングリコールと５ないし50モル％の
1.4―シクロヘキサンジメタノールよりなるコポ
リエステル、あるいは該コポリエステルとポリエ
チレンテレフタレートとの混合物からなる。 そして該コポリエステルを形成する共重合成分
としてのシクロヘキサンジメタノールがエチレン
グリコールに対して５モル％未満になると、得ら
れる積層フイルムにはもはや低温収縮性と易ヒー
トシール性が期待でなくなり、また一方シクロヘ
キサンジメタノールが50モル％より大きくなる
と、フイルム製造工程、例えば原料の乾燥あるい
は移送時において加熱によるコポリエステルの粘
着性が著しくなる結果、原料相互が付着して均一
な分散、移送が出来なくなるなど数多くの問題が
派生して実用性に乏しくなるのである。 本発明のポリエステル層(A)およびポリエチレン
テレフタレート層(B)には、もちろんそれらの性質
を大きく変えない範囲内で第３，第４の例えばイ
ソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸等の酸、あ
るいはブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオ
ペンチルグリコール等のジオール成分を共重合さ
てもよく、また必要に応じて種々の添加剤、例え
ば滑剤、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤等を添
加することもでき、更につけ加えるならば該積層
フイルムの片面あるいは両面に帯電防止、紫外線
劣化防止、接着性向上等を目的とした種々の塗料
をコーテイングしたものであつてもよいことはい
うまでもない。 また本発明の収縮包装用ポリエステル積層フイ
ルムにおいて、ポリエステル層(A)とポリエチレン
テレフタレート層(B)との組み合わせは、例えば(A)
―(B)、(A)―(B)―(A)、(B)―(A)―(B)等の二層あるい
は
三層構造が一般的であるが、ポリエステル層(A)の
全厚みに占める比率が20ないし70％という条件さ
え満しておけば、それ以上の多層構造であつても
何らさしつかえなく、更にその積層方法も共押出
し法が最も好ましいが、それ以外に溶融ラミネー
ト法、コーテイング法等のいかなる方法でも適用
できる。尚、その際ポリエステル層(A)とポリエチ
レンテレフタレート層(B)とは直接接触しているの
が通常であるが、これらの層間には必要に応じて
アンカー処理剤や接着剤あるいはポリビニリデン
クロライドやポリビニルアルコール等の如き他の
ポリマーが介在していてもよいことは明らかであ
る。 本発明の収縮包装用ポリエステル積層フイルム
はまた80℃熱水中での収縮率が長手及び幅方向の
少なくとも一方向に30％以上、且つ熱収縮応力が
60ないし150Kg／cm²という低温収縮性と結束力に
関する優れた特性を兼備する必要がある。 即ち、本発明のポリエステル積層フイルムにお
いて、80℃熱水中での収縮率が長手および幅方向
のなくとも一方向に30％以上であるという特性
は、これまでこの種の収縮用包材の中で最も低温
収縮性に優れているといわれてきたポリ塩化ビニ
ル系熱収縮性フイルムの収縮特性にも匹敵するも
のであり、かかる本発明の収縮率に関する特性値
を満足しない限り、もはや低温収縮性としての例
えばトンネル装置における熱源コストの低減化、
あるいは収縮包装の高速化といつた数々の利点が
失われる。 一方、熱収縮応力に関する本発明収縮包装用ポ
リエステル積層フイルムの特性値において、熱収
縮応力が60Kg／cm²未満になると収縮包装後の結束
力が弱く、集積包装をはじめとする収縮用包材と
しての充分な保護あるいは集積機能が発揮できな
いのに対し、熱収縮応力が150Kg／cm²より大きく
なると結束力が強すぎて、例えば内容物に鋭利な
角を有する部分が存在すると、その部分で裂けや
すくなる傾向がみられ好ましくないのである。 従つて本発明の低温収縮性と熱収縮応力に関す
る両者の関係は、本発明の目的を完遂する上で不
可欠のものであると同時に、従来より当業者の間
でかかる特性を兼備する収縮用包材が普遍的に望
まれてきたにもかかわらずこれまで実在しなかつ
た点を考慮すると、その意義は極めて深いもので
ある。 尚、本発明の収縮包装用ポリエステル積層フイ
ルムにおいて、80℃熱水中での収縮率と熱収縮応
力を前記した本発明の範囲に充足させるには、基
本的に積層フイルム全体に占める配向結晶化を抑
制するためのシクロヘキサンジメタノール変性部
分の量が影響することから、ポリエステル層(A)に
含有されるコポリエステル中のシクロヘキサンジ
メタノールの共重合比率と該ポリエステル層(A)の
厚さ比率を、これらに関する前記した本発明の範
囲の中から特定した上で、更に共押出し等の方法
で積層した未延伸フイルムを60ないし130℃の雰
囲気中で長さ及び幅方向の少なくともいずれか一
方に２ないし６倍延伸した後、引続きフイルム面
内での収縮率と熱収縮応力等の均一化を図るため
に、延伸温度−10℃ないし延伸温度＋50℃の温度
に保ちながら緊張下あるいは10℃以下の伸張下で
熱固定するという一連の操作によつて製造される
のであり、従つて本発明においてコポリエステル
中のシクロヘキサンジメタノールの共重合比率と
ポリエステル層(A)の厚さ比率が本発明の範囲にあ
つても、それだけは必ずしも前記熱収縮率と熱収
縮応力を充足し得るものでないことは言うまでも
ない。 以下、本発明を実施例に基づいて更に具体的に
説明するが、本発明は勿論これらの例に限定され
るものではない。尚、本発明の収縮包装用ポリエ
ステル積層フイルムについて行つた物性の測定法
及び評価方法は次の如くである。 １ 押出し、延伸性の評価： 原料の乾燥から押し出しに至る工程及び延伸工
でのトラブル発生状況により評価したもので、押
し出し、延伸共にトラブルもなく安定して製膜で
きたものを（〇）、押し出しあるいは延伸工程の
いづれかでトラブルが発生したものを（×）とし
た。 ２ 引張り強度〔Kg／cm²〕： JIS Ｃ 2318（電気用ポリエステルフイルム）
に準ずる方法で測定した。 ３ 熱収縮率〔％〕： フイルム長手方向と平行になるように縦、横共
100mmの正方形に切り取つた試料フイルムを80℃
熱水中に30秒間浸漬し、次式により長さ及び幅方
向の熱収縮率を算出した。 100―Ａ／100×100〔％〕 但し、Ａは浸漬後の縦あるいは横方向の長さ
〔単位mm〕を示す。 ４ 熱収縮応力〔Kg／cm²〕： 巾15mm、長さ50mmに採取した試料フイルムを間
隔30mmに設定した上下のチヤツクに装着した後、
80℃熱水中に30秒間浸漬し、その間の最大収縮応
力を熱収縮応力〔Kg／cm²〕とした。 ５ ヒートシール強度〔ｇ／15mm〕： 二枚に重ね合わせた試料フイルムを通常の溶断
シール機でヒートシールした後、シール部の剥離
強度〔ｇ／15mm〕を測定した。 溶断シール条件：電圧＝100V、電流3.8A、通
電時間＝約0.8秒、ヒーター線の太さ＝約
0.55φ ６ 収縮包装による評価 (i) 収縮トンネルの適正温度 トンネル内通過時間を10秒に設定したトンネル
装置用いて、市販の缶ジユース（３本組）を収縮
包装した。その際、包装後に良好な仕上がり状態
を与えるに必要な最低の温度を適正温度とした。 (ii) 結束力 上記適正温度で収縮包装した時に、缶ジユース
を強固に結束し得たものを（〇）、結束力が不充
分なものを（×）とした。 （実施例１〜３、比較例１〜３） ポリエステル層(A)を形成するための、1.4―シ
クロヘキサンジメタノールの共重合比率を種々変
えたコポリエステル原料を第１の押出機に、また
ポリエチレンテレフタレート層(B)を形成するため
のポリエチレンテレフタレート原料を第２の押出
機にそれぞれ供給し、前記層(A)の全厚さに占める
比率が30％になるよに同一口金から層(B)と共に押
し出して、全厚さが170ミクロンの二層未延伸チ
ユーブを得た。引き続きこの未延伸チユーブを70
ないし110℃に加熱下、圧縮空気を吹き込んで長
手及び幅方向にそれぞれ3.7倍づつ同時延伸した
後、更に70ないし100℃の温度で緊張熱固定して
ポリエステル層(A)及びポリエチレンテレフタレー
ト層(B)の厚さがそれぞれ3.7ミクロンと8.7ミクロ
ンとからなる全厚さ12.4ミクロンの収縮包装用ポ
リエステル積層フイルムを得た。 これら積層フイルムの諸物性を第１表に示した
が、同表から1.4―シクロヘキサンジメタノール
の共重合比率及び熱収縮率と熱収縮応力が本発明
の範囲内にあるものは安定した延伸が可能である
ほか、収縮トンネルの適正温度が低く経済的であ
り、しかも極めて優れた結束力を有していること
が確認された。 また、参考のために同表中に記載した一般市販
のポリ塩化ビニル及びポリプロピレン系熱収縮フ
イルムと比較しても、本発明の積層フイルムが収
縮用包材として優れていることが判る。

【表】 （実施例４〜６、比較例４〜５） ポリエステル層(A)を形成するための、1.4―シ
クロヘキサンジメタノールを10モル％共重合させ
たコポリエステルとポリエチレンテレフタレート
とを種々の割合で混合した原料を第１の押出機
に、またポリエチレンテレフタレート層(B)を形成
するためのポリエチレンテレフタレート原料を第
２の押出機にそれぞれ供給し、全記層(A)の全厚さ
に占める比率が50％になるように同一口金から層
(B)と共に押し出して、全厚さが170ミクロンの二
層未延伸チユーブを得た。引き続きこの未延伸チ
ユーブを80ないし95℃に加熱下、圧縮空気を吹き
込んで長手方向に3.5倍、幅方向に4.0倍それぞれ
同時伸した後更に80ないし100℃の温度で緊張熱
固定して、ポリエステル層(A)及びポリエチレンテ
レフタレート層(B)の厚さがそれぞれ６ミクロンか
らなる全厚さ12ミクロンの収縮包装用ポリエステ
ル積層フイルムを得た。 これら積層フイルムの諸物性を第２表に示した
が、同表から熱収縮率及び熱収縮応力が本発明の
範囲内にあるものは、収縮トンネルの適正温度が
低く経済的であるほか、極めて優れた結束力を有
していることが確認された。

【表】 （実施例７〜９、比較例６〜８） ポリエステル層(A)を形成するための1.4―シク
ロヘキサンジメタノールを20モル％共重合させた
コポリエステル原料を第１の押出機に、またポリ
エチレンテレフタレート層(B)を形成するためのポ
リエチレンテレフタレート原料を第２の押出機に
それぞれ供給し、層(A)と層(B)の厚さ比率が種々異
なるように同一口金から共押し出しして全厚さ
110ミクロンの二層未延伸チユーブを得た。引き
続きこの未延伸チユーブを70ないし95℃に加熱
下、圧縮空気を吹き込んで長手方向に3.7倍、幅
方向3.3倍それぞれ同時延伸した後、更に70ない
し100℃の温度で熱固定して全厚さ９ミクロンの
収縮包装用ポリエステル積層フイルムを得た。 これら積層フイルムの諸物性を第３表に示した
が、同表からポリエステル層(A)の全厚さに占める
比率及び熱収縮率と熱収縮応力が本発明の範囲内
にあるものは安定した延伸が可能であるほか、収
縮トンネルの適正温度が低く経済的で、しかも極
めて優れた結束力を有していることが確認され
た。

【表】 （実施例10〜11、比較例９〜10） ポリエステル層(A)を形成するための、1.4―シ
クロヘキサンジメタノールを30モル％共重合させ
たコポリエステル100重量部とポリエチレンテレ
フタレート200重量部との混合原料を第１及び第
３の押出機に、またポリエチレンテレフタレート
層(B)を形成するためのポリエチレンテレフタレー
ト原料を第２の押出機にそれぞれ供給し、層(A)―
層(B)―層(A)の厚さ比率が種々異なるように同一口
金から共押出しして、全厚さ260ミクロンの三層
未延伸チユーブを得た。引き続きこの未延伸チユ
ーブを70ないし100℃に加熱下、圧縮空気を吹き
込んで長さ方向に3.6倍、幅方向に3.7倍それぞれ
同時延伸した後、更に70ないし100℃の温度で緊
張熱固定して全厚さ19.5ミクロンの収縮包装用ポ
リエステル積層フイルムを得た。 これら積層フイルムの諸物性を第４表に示した
が、同表からポリエステル層(A)の全厚さに占める
比率及び熱収縮率と熱収縮応力が本発明の範囲内
にあるものは、収縮トンネルの適正温度が低く経
済的で、しかも極めて優れた結束力を有している
ことが確認された。

【表】 以上の如く本発明の収縮包装用ポリエステル積
層フイルムは機械的、光学的特性をはじめとして
耐熱性、低温収縮性、熱収縮応力、易ヒートシー
ル性等に関する収縮用包材としての必要な諸物性
を全て満足したものであつて、中でも低温収縮性
と熱収縮応力とを同時に兼備させた点は、他に類
を見ない極めて新規性に富むものである。 従つてかかる本発明の積層フイルムは、中、軽
量物あるいは直接消費者向け等の個装収縮包装用
フイルムから集積包装用フイルムに至る極めて広
い分野にその応用が期待される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シクロヘキサンジメタノール変性コポリエス
   テルもしくは該コポリエステルとポリエチレンテ
   レフタレートとの混合物からなるポリエステル層
   (A)と、ポリエチレンテレフタレート層(B)からな
   り、且つ製膜延伸後熱固定してなる積層フイルム
   において、ポリエステル層(A)の全厚さに占める比
   率が20ないし70％であり、80℃熱水中での収縮率
   が長手及び幅方向の少なくとも一方向に30％以
   上、且つ熱収縮応力が60ないし150Kg／cm²の特性
   値を有する易ヒートシール性の収縮包装用ポリエ
   ステル積層フイルム。 ２ シクロヘキサンジメタノール変性コポリエス
   テルが酸成分としてテレフタル酸、ジオール成分
   として50ないし95モル％のエチレングリコールと
   ５ない50モル％の1.4―シクロヘキサンジメタノ
   ールからなるコポリエステルである特許請求の範
   囲第１項記載の収縮包装用ポリエステル積層フイ
   ルム。