JPH02289626A - ポリエステル系シュリンクフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は低温熱収縮特性に優れ、シュリンクラベルや電
線被覆等に用いられるポリエステル系シェリンクフィル
ムに関するものである。

〈従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〉 従来、ガラスをはじめとする各種容器に用いられるシュ
リンクラベル用フィルムとしては、ポリ塩化ビニル、又
はボリスチレンよりなるフィルムが主として用いられて
来た。しかし近年、ジュース、酒、茶、しょう油、油等
の食品容器を中心としてポリエチレンテレフタレート（
以下ＰＥＴと略記）ボトルが広く普及して来ており、し
かもＰＥＴボトルの種類としては従来、温水殺菌消毒に
耐える耐熱性ＰＥＴボトルが主流であったのに対し、近
年においては、無菌充填方式を採用することにより、温
水殺菌消毒工程を省略して、コストの低い非耐熱性ＰＥ
Ｔボトルの使用が進められている。しかしながら非耐熱
性ＰＥＴポトルは、約８０℃以上の温度をかけると体積
変化を起こすため、８０℃以上で高い収縮率を示す前記
のポリ塩化ビニル、又はポリスチレン等のフィルムは使
用することが出来ず、より低い温度で高収縮率の得られ
るフィルムが所望されている。又、ＰＥＴボトルは回収
再利用することが工業的及び社会的に要請されており、
従ってボトルとラベルが異なる組成では、分離が困難な
ため、ボトルとラヘルをそのまま分離せずに再利用すべ
く、ラヘル用途においてもポリエステル系のシュリンク
フィルムが望まれている。

このような所望に対し、最近、ネオペンチルグリコール
、あるいはイソフタル酸等を共重合させた非晶質のコポ
リエステルを用いることにより、収縮率が大きく、且つ
ヒートシール性に優れたフィルムが得られることが特開
昭６３ １５６８３３号公報、特開昭６３−２０２４２９号公報
、特公昭６３−７５７３号公報等に開示されている。

しかしながら、ネオペンチルグリコールを共重合させた
フィルムはガラス転移温度が７５℃前後と高く、そのた
め、８０℃以上における熱収縮挙動としては大きな収縮
率及び均一に収縮するという、優れた性能を発揮するも
のの、８０゜Ｃ未満における、熱収縮挙動は、収縮不足
等によるクルミが発生ずるという欠点を有する。

又、イソフタル酸を共重合させたフィルムは、ガラス転
移温度を６０℃前後迄低下させることが可能となり、８
０℃未満の温度においても大きな収縮率を得ることが出
来る。しかし、このフィルムは収縮トンネル装置内で加
熱されると、加熱初期において、瞬時に収縮してしまい
、引続き行なわれる加熱に対してもそれ以上はほとんど
収縮しないという独特な収縮挙動を示すため、フィルム
は収縮斑が起こり、シワ、波うち等が発生する．これら
の問題を改善するため、熱収縮率．シール強度あるいは
熱収縮応力等を調節する試みが提案されているが、実際
の操業工程上これらをうまくコントロールすることは非
常に難しく、僅かの条件変動によってもフィルムに収縮
斑が発生し易く、収縮後のラベルの上端部あるいは下端
部が斜めになったり、図柄の歪み等が顧発するという問
題が生ずる。

本発明の目的は、低温熱収縮特性が優れ、かつＰＥＴボ
トルへの密着性が良好であり、収縮斑，白化及びシワな
どが見られない、外観上にも優れたシュリンクフィルム
を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らはこれらの課題を達成するために、鋭意検討
の結果特定の組成のジカルポン酸成分とジオール成分を
特定の割合配合することにより、低温熱収縮特性に優れ
たポリエステル系シュリンクフィルムが得られることを
見い出し、本発明に到達したものである。

即ち、本発明は、フィルムを構成するポリエステル組成
物が、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を９３〜５
　５ｍｏ　１％，イソフタル酸を５〜３　０ｍｏ　１％
，アジビン酸を２〜１　５ｍｏ　ｊ！％含み、ジオール
成分としてエチレングリコールを９５〜７　Ｑｍｏ　１
％．ネオペンチルグリコールを５〜３　０ｍｏ　Ｉｔ％
含み、かつ７５℃グリセリン浴中３０秒での該フィルム
の熱収縮率が縦方向又は横方向のいずれか一方向におい
て４０％以上であることを特徴とするポリエステル系シ
ュリンクフィルムである。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明のポリエステル系フイルムを構成する各成分の組
成比は本発明において重要な要件の一つであり、組成比
がジカルボン酸成分としてテレフタル酸を９３〜５　５
ｍｏ　１％，好ましくは８５〜６８ｍｏｌ％、イソフク
ル酸を５　〜３　０　ｍ　ｏ　ｌ．％好ましくは１０〜
２　０ｍｏ　１％、アジピン酸を２〜１５ｍ０１％．好
ましくは５〜１２ｍ０１％含有し、ジオール成分として
エチレングリコールを９５〜７　０ｍｏ　１％，好まし
くは９２〜７５ｍｏｂ％、ネオペンチルグリコールを５
〜３０ｍｏｌ％．好ましくは８〜２５ｍｏ　Ｉｔ％が含
有可能な範囲内である． 該組成比を持つフィルムはボトルに装着後シュリンクト
ンネル装置内を通過させフィルムを収縮させる際に、従
来の他の成分からなるポリエステル系シュリンクフィル
ムとは異なり、低温熱収縮特性に優れ、シワ、クルミ等
の発生のない、ラベル用ソユリンクフィルムとして好適
なものとなる．その理由としては、上記組成比のものは
他の成分組成に較べ、より均一な共重合の形態を取り易
く、そのためポリエステル本来の優れた機械的性能を保
持し、なおかつ他の各々の成分の長所を最大限に発揮し
易い構造になっているものということができる。即ち、
アジピン酸配合により、ガラス転移温度が降下し、収縮
開始温度を下げることが出来るため、８０゜Ｃ未満の低
温度領域においても十分、熱収縮することが可能となる
．又、イソフタル酸配合により、シュリンク装置内を通
過させる際の加熱初期において大きな収縮率が得られ、
更に引続き行なわれる加熱に対してはネオペンチルグリ
コール成分に起因すると思われる、ゆるやかな二次収縮
挙動によって、初期の収縮で発生し易い収縮斑の修正，
均一化．さらに仕上げの収縮が行なわれる。尚、ふオペ
ンチルグリコール成分の優れた熱収縮挙動を生かすため
ネオペンチルグリコールとイソフタル酸を共に含有する
もの、あるいはネオペンチルグリコールとアジピン酸を
共に含存するもの等についても種々検討を試みたが、ガ
ラス転移温度を降下させ、８０℃未満での優れた熱収縮
挙動を得るためには、イソフタル酸、あるいはアジピン
酸を大量に含有させることが必要であり、そのためフィ
ルムは著しい強度低下、あるいは着色劣化等が起こり、
満足な製品を得ることは不可能であった。従って、本発
明の如き特定の範囲の組成比を満足させることによって
初めて目的を達することが可能となるのである。又、上
記組成の成分はいずれも工業的に大量に生産されており
、生産性の面でも好適である。

本発明における各成分の配合割合についてであるが、フ
ィルム中のジカルボン酸成分として、イソフタル酸が３
　９ｍｏ　１％を超えると、フィルムの耐溶剤性が低下
し好ましくなく、一方５ｍ０１％未満であれば収縮率が
低下し好ましくない。又、アジピン酸が１　５ｍｏ　Ｉ
２％を超えるとフィルムの着色、劣化が著しくなり、一
方、２ｍ０１％未満であればガラス転移温度の低下が見
られず、従って８０℃未満での熱収縮が不可能となり好
ましくない。ジオール成分として、ネオペンチルグリコ
ールが３　０ｍｏ　１％を超えると、フイルムの強度、
耐熱性が低下し一方、５ｍ０１％未満であれば、二次収
縮挙動が不可能となり、収縮斑が解消されず、シワ等が
発生し好ましくない。

分を含有させてもよい．上記成分以外の成分としては、
ジカルポン酸成分として、シュウ酸，マロン酸．コハク
酸，アゼライン酸．セバシン酸，フタル酸，ナフタレン
ジカルポン酸．ジフエニルエーテルジカルボン酸等手棒
のジカルボン酸の１種、又は２種以上であり、又、ジオ
ール成分として、プロピレングリコール，トリメチレン
グリコール，テトラメチレングリコール，ヘキサメチレ
ングリコール，ジエチレングリコール．ポリアルキレン
グリコール，１．４−シクロヘキサン冫メタノール等の
貴鴫噂ジオールの１種、又は２種以上を含有させること
が出来る。

さらに他の共重合成分、例えば，ｐ−オキン安患香酸，
ｐ−オキシエトキシ安息香酸のごときオキシカルボン酸
、安息香酸．ベンヅイル安息香酸メトキシボリアルキレ
ングリコールのごとき一官能性化合物、グリセリンペン
タエリスリトールトリメチロール，トリメチレンプロパ
ンの如き、多官能性化合物も、生成物が実質的に線状の
高分子を保持出来る範囲内で使用することが出来る。

さらに、本発明の要旨を変えない範囲で他のポリエステ
ル又はポリマー又は、各種添加剤を添加、混合すること
ができる。例えば、フィルムの易滑性を向上させる無機
滑剤．有機滑剤としてカオリン，クレー，炭酸カルシウ
ム．酸化ケイ素，テレフタル酸カルシウム，酸化アルミ
ニウム２酸化チタン，リン酸カルシウム，フソ化リチウ
ム等の公知の不活性外部粒子、ポリエステル樹脂の溶融
製膜に際して配合する不溶ム高融点脊機化合物、架橋ボ
リマー、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化
合物等のポリエステル製造時に使用すの る金属化合物触媒などキ≠〒千ポリエステル製造時に、
ポリマー内部に形成される内部粒子がある．また添加剤
としては、必要に応じて安定剤．着色剤１酸化防止剤．
消泡剤等を含有することができる。フィルム中に含まれ
る該微粒子は０．　０　０　５〜０．　５重量％である
。

本発明のフィルムの極限粘度は０．５以上、好ましくは
０．６０以上、より好ましくは０．６５以上である。フ
ィルムの極限粘度が０．５０未満であると結晶性が高く
なり、十分な収縮率が得られなくなり好ましくない。

本発明のフィルムは、該フィルムの縦又は横のいずれか
一方向における７５℃グリセリン浴中３０秒での収縮率
が４０％以上が必要であり、好ましくは４５％以上、よ
り好ましくは５０％以上である。収縮率が４０％未満の
フィルムは非耐熱性ＰＥＴボトル用に用いられるシュリ
ンクトンネルでは収縮ゾーンの設定温度が８０℃未満と
低いため、十分容器に密着することが出来ず好ましくな
い。

本発明のフィルムを構成するポリエステルのガラス転移
温度は７０℃以下、好ましくは６５℃以下とすることは
重要である。Ｐｊ　Ａ度が７０℃を超える場合はフィル
ムの収縮開始温度を低下させることが不可能となり、そ
のため８０℃未満のシュリンクトンネル内を通過させて
も、収縮不足のため容器に十分密着することが出来ず、
クルミが発生し好ましくない．従ってガラス転移温度を
７０℃以下とすることによって初めて本発明の目的とす
る非耐熱性ＰＥＴボトルに使用可能なシュリンクフィル
ムとなるのである。また、ガラス転移温度が５０℃未満
では、シュリンクフィルムの未収縮フィルムでの保管、
取扱いに問題を生じ好ましくない． 次に具体的に本発明のフィルム製造方法について示す。

本発明の組成をもつポリエステルを用いて、押出し法や
カレンダー法等の任意の方法で得たフィルムは、一方向
に２．０倍以上、５．０倍以下、好ましくは２．５倍以
上４．５倍以下に延伸し、該方向と直角方向に１．　０
倍から２．０倍以下、好ましくは１．１倍から１．８倍
延伸される．最初の延伸は高い収縮率を得るために行な
われるものであり、該方向と直角方向への延伸は、該方
向に延伸されたフィルムの耐衝撃性や引裂抵抗性の悪さ
を解決するために行なわれる。延伸手段について特別の
制限はなく、ロール延伸，テンター延伸等の方法が適用
され、形状面においてはフラソト状、チューブ状等の如
何であっても良い。

又、延伸は遂次２軸延伸、同時２軸延伸、１軸延伸ある
いはこれらの組合せ等で行なわれ、本発明のフィルムに
対しては、例えば縦１軸、横１軸、縦横２軸等の延伸を
行なうが、特に２軸延伸では、縦横方向の延伸は、どち
らか一方を先に行なう遂次２軸延伸が脊効であり、その
順序はどちらが先でも良く、また同時２軸延伸法を行な
う時はその延伸順序が、縦横同時、縦先向、横先向のど
ちらでも良い．尚、これら延伸におけるヒートセットは
目的に応じて実施されるが９０℃以下の加熱ゾーンを１
秒から３０秒間通す゜ことが推奨される．このようにし
て得られたフィルムの厚２さは特に限定されないが５〜
２５０μｍの範囲が実用的である。

く実施例〉 以下、実施例にて、本発明を更に具体的に説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

なおフィルムの測定及び評価方法を以下に示す。

＋１１　　収縮率 フィノレムを７５℃±０．　５℃グリセリンｌ谷中に無
荷重の状態で３０秒間熱収縮させ下記弐に従い求めた． （２）　　極限粘度〔η〕 試料２　０　０ｍｇをフェノール／テトラクロロエタエ
タン＝５０／５０の混合溶媒２　０ｍｌに加え、約１１
０℃で１時間加熱溶解゜した後、３０’Ｃで測定した。

（３）　　ガラス転移温度・Ｔｇ（’Ｃ）パーキンエル
マー社製ＤＳＣ−ＩＢにより昇温速度４゜Ｃ　／　ｍ　
ｉ　ｎにて測定した。

（４）　収縮フィルムとしての評価 フィルムを収縮ラヘルとして円筒形にした後、ＰＥＴボ
トルに被せ、設定温度７５℃のシュリンクトンネルを通
過させて収縮させた。トンネル通過後、該フィルムが十
分に密着しているかを視覚で判定し、密着度の良好なも
のをＯ．良好でないものを×で表記した。又、該フィル
ムの収縮斑は、上端部又は下端部が収縮後斜めになった
り歪んでいないかを視覚で判定し、同様に○，×で表記
した。

総合評価として上記２項目を満足し、収縮後のフィルム
に白化、シワ等が全く見られないものをＯ．そうでない
ものを×とした。

実施例１〜３ テレフタル酸ジメチル，イソフタル酸ジメチルエチレン
グリコール，ネオペンチルグリコールを表１に示す割合
で配合し、触媒として酢酸力ルシウムー水塩０．　０　
５　ｍ　ｏ　１をステンレス製オートクレープに採り、
窒素気流下１５０〜２　４　０　’Ｃでエステル交換反
応を行った。次いで更にアジピン酸三酸化アンチモン４
００ｐｐｍ（対ポリマー）リン酸トリメチル１００ｐｐ
ｍ（対ポリマー）を投入しエステル化を実施した。そし
てエステル化終了後２８０℃に昇温し、減圧下にて重縮
合を行いポリエステルを製造した．（〔η）＝０．６８
．７ｇ＝６３℃）このポリエステルを用い、押出機で２
７０℃に溶融し、Ｔダイより押出して厚さ１８０μｍの
未延伸フィルムを得た。

該フィルムを縦方向に１．２倍延伸し、次いで横方向に
４．０倍延伸し４０μｍの厚さの熱収縮性フィルムを得
た。

このフィルムをＰＥＴボトルに実装テストしたところ表
１に示す如く、低温熱収縮特性に優れシワ・白化・収縮
斑等の全《なく密着度が良好で外観上も優れた高品質の
フィルムが得られた。

比較例１〜４ 実施例と同様の方法により、表１に記載した割合でジカ
ルボン酸成分及びジオール成分を配合させ、ポリエステ
ルを製造し、製膜，延伸を行った．比較例１，比較例３
は共に収縮不十分であり、比較例２は収縮は十分である
が、ヒートシール部周辺に歪みが発生し、比較例４は密
着度がわずかに悪いという結果であった。

比較例５〜７ ジカルボン酸成分及びジオール成分を表１に記載した割
合で配合させ、三酸化アンチモンを触媒として直接エス
テル化法により、重縮合を行い、ポリエステルを製造し
、製膜，延伸を行った．比較例５は収縮特性は十分であ
るが、着色劣化が著しくガラス転移温度も低く品位も良
くなかった。比較例６は収縮不十分であり、又比較例７
はネオベンチルグリコール成分不足のため収縮斑が〈発
明の効果〉 本願発明の構成要件を満たすフィルムは、アジピン酸の
特定割合配合により、熱収縮開始温度を８０℃未満に下
げることができ、かつイソフタル酸及びネオペンチルグ
リコール等の他の共重合成分との作用により、収縮挙動
が良好であって、ＰＥＴボトルへの密着性が優れ、収縮
斑，白化及びシワなどが見られない外観上にも優れた低
温熱収縮ポリエステル系シュリンクフィルムを提供する
ことができ、産業上極めて有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルムを構成するポリエステル組成物が、ジカ
   ルボン酸成分としてテレフタル酸を９３〜５５ｍｏｌ％
   、イソフタル酸を５〜３０ ｍｏｌ％、アジピン酸を２〜１５ｍｏｌ％含み、ジオー
   ル成分としてエチレングリコールを９５〜７０ｍｏｌ％
   、ネオペンチルグリコールを５〜３０ｍｏｌ％含み、か
   つ７５℃グリセリン浴中３０秒での該フィルムの熱収縮
   率が縦方向又は横方向のうちのいずれか一方向において
   ４０％以上であることを特徴とするポリエステル系シュ
   リンクフィルム。
2. （２）フィルムを構成するポリエステルのガラス転移温
   度が５０℃以上７０℃以下であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のポリエステル系シュリンクフィ
   ルム。