JPH0368635A - 熱収縮性ポリエステルフィルム - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、比較的低温で均一に収縮し、且つ収縮後の仕
上がり、耐熱性、強度等が良好な熱収縮性ポリエステル
フィルムに関スる。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］熱収
縮性フィルムは、容器類、釣竿、コンデンサー　棒状蛍
光灯等の標示、保護、結束、商品付加価値間上等ために
用いられる他、本やノート等の集積包装あるいは密着包
装するために用いられてきた。現在、この他にも、多く
の分野でこの熱収縮性フィルムの収縮性および収縮応力
を利用した用途が期待されている。

従来、熱収縮性フィルムの素材としては、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、ポリオレフィン等の樹脂が用いられ
てきた。しかしこのような素材は、耐熱性、耐候性、耐
薬品性などにおいて難点があった。例えば、ポリ塩化ビ
ニルフィルムはいろんな収縮特性を有する熱収縮性フィ
ルムとなし得るものの、フィッシュアイが多発し、その
ために、印刷した該フィルムを包装材とした商品は美観
が損なわれ商品価値が著しく低下したものとなり易い。

またフィソシュアイのない熱収縮性フィルムを得るため
には過度の品質管理が必要となるため、フィルム製造コ
ストが著しく増大する等の問題を有していた。さらには
ポリ塩化ビニルは廃棄する際に焼却すると公害問題を起
こすため焼却できないことおよびポリ塩化ビニル樹脂中
の可塑剤等の添加剤が経時的にブリードアウトし塵埃の
付着などによりよごれが生ずると共に安全性の点に関し
ても好ましくないという問題を有していた。

一方ポリスチレンから得られる熱収縮性フィルムは、収
縮後の仕上がりは良好であるものの、耐溶剤性が低い為
に印刷の際には特殊インクを使用しなければならないこ
とや室温でも自然収縮が起こるために冷所に保存しなけ
ればならず、またその廃棄にも大きな問題があった。

これらの問題を解決するための素材として、ポリエステ
ルは非常に期待されるものである。しかし従来開発され
てきた熱収縮性ポリエステルフィルムは、希望方向への
熱収縮率を充分高くすることができなかったり、また上
記方向と直交する方向への熱収縮を小さくすることがで
きない等の問題がでてきた。さらに、ポリエステルを素
材とした熱収縮性フィルムの利用分野として最も期待さ
れるのはＰＥＴボトル用ラベラベルるが、従来の熱収縮
性ポリエステルフィルムでは低温での収縮率が小さいの
で８０℃以上の加熱を必要とした。しかし、そのような
温度でＰＥＴボトルに従来の熱収縮性ポリエステルフィ
ルムを用いた場合には、ＰＥＴボトルの変形、白化など
の問題が生じていた。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らはかかる現状に鑑み、鋭意研究を重ねた結果
、ポリエステルフィルムの特定の条件おける収縮率を制
御することによって、該ポリエステルフィルムがＰＥＴ
ボトル用収線収縮ラベルても優れた特性を有するものと
いうることを見いだし、本願発明に到達したものである
。

すなわち、本発明はグリセリン洛中で３０秒間加熱した
際の収縮率が、一方向について浴温７０℃で２０％以上
、８０℃で３０％以上、９０℃で４０％以上であり、か
つ該収縮方向と直角な方向について０〜１００℃の範囲
で１０％未満であることを特徴とする熱収縮性ポリエス
テルフィルムである。

本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムの熱収縮率は、
グリセリン洛中で３０秒間加熱した際に、一方向につい
て７０℃で２０％以上、８０℃で３０％以上、９０℃で
４０％以上である。熱収縮性フィルムの一方向の収縮率
は、用途にもよるが最低でも２０％は必要な場合が多い
。例えば、熱収縮性ポリエステルフィルムをＰＥＴボト
ルのラベルに用いる場合、ボトルの肩部分までラベルを
収縮密着させるためには普通４０％程度の一方向の熱収
縮率を必要とする。またその場合にはＰＥＴボトルの耐
熱性の点から該フィルムの収縮温度を低く設定しなけれ
ばならない。

一方、該収縮方向と直角な方向についての収縮率は、寸
法安定性および歩留まりの点から小さい方が好ましいが
、０〜１００℃の範囲において１０％未満で、好ましく
は５％未満である。つまり該温度範囲において１０％を
超える異常な収縮があってはならない。

また、熱収縮性ポリエステルフィルムの温度変化に対す
る収縮率変化は、収縮斑の点から小さい方が好ましい。

従って９０℃以下の温度において５％／ｄｅｇｒｅｅ以
下であるのが好ましく、さらには８５℃以下の温度にお
いてに５％／ｄｅｇｒｅｅであるのが好ましい。

本発明でポリエステルフィルムに使用するポリエステル
樹脂としては、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸、
ジオール成分としてエチレングリコールを主成分とし、
共重合成分として、ジカルボン酸成分にナフタレンジカ
ルボン酸、飽和脂肪族ジカルボン酸、ジオール成分に、
ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、ポリエチレングリコール、シクロ
ヘキサンジメタノールを用いたポリエステル共重合体が
好ましい。

特に、テレフタル酸またはその誘導体８０〜９７モル％
と飽和脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体３〜２０モ
ル％からなるジカルボン酸成分（Ａ）とエチレングリコ
ール５０〜９５モル％とネオペンチルグリコール５〜５
０モル％からなるジオール成分（Ｂ）とからなるポリエ
ステル共重合体が好ましい。

テレフタル酸の誘導体としてはテレフタル酸のジアルキ
ルエステル、ジアリールエステル等が挙げられる。

また飽和脂肪族ジカルボン酸としては、グルタル酸、ア
ジピン酸、セバシン酸、シュウ酸、フハク酸などが挙げ
られる。またその誘導体としては該飽和脂肪族ジカルボ
ン酸のジアルキルエステル、ジアリールエステル等が挙
げられる。ジカルボン酸成分として１０モル％以下の範
囲で用いることのできる他のジカルボン酸としては、フ
タル酸、インフタル酸、ナフタレン−１，４−もしくは
−２，６ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−４，４−
ジカルボン酸等が挙げられる。

飽和脂肪族ジカルボン酸はジカルボン酸成分中３〜２０
モル％含有される。飽和脂肪族ジカルボン酸がジカルボ
ン酸成分中５モル％未満のポリエステル共重合体から得
られるフィルムは低温での収縮率が小さく、収縮斑が起
こりやすくまた耐衝撃性も小さいので好ましくない。飽
和脂肪族ジカルボン酸がジカルボン酸成分中２０モル％
を超えたポリエステル共重合体はガラス転移温度および
融点もしくは軟化点が著しく低下するために、該共重合
体から熱収縮性フィルムを得る際の成形性が悪くなり、
また得られるフィルムも耐熱性や機械的強度が悪くなる
ので好ましくない。

ジオール成分として１０モル％以下の範囲で用いること
のできるグリフールとしては、プロピレングリコール、
トリエチレングリコール、ブチレンクリコール、ジエチ
レングリコール、シクロへ牛サンジメタノール、２．２
−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等が挙げら
れる。

ネオペンチルグリコールはジオール成分中５〜５０モル
％含有される。ネオペンチルグリコールがジオール成分
中５モル％未満のポリエステル共重合体から得られるフ
ィルムは充分な収縮性が発現しない。またネオペンチル
グリコールがジオール成分中５０モル％を超えたポリエ
ステル共重合体は融点もしくは軟化点が著しく低下する
ために、該共重合体から熱収縮性フィルムを得る際の成
形性が悪くなり、また得られるフィルムも耐熱性や機械
的強度が悪くなるので好ましくない。

なお、本発明でポリエステルフィルムに使用されるポリ
エステル樹脂の重合度は特に制限されるものではないが
、フィルム原反の成形性から、固有粘度（フェノール／
テトラクロロエタン等重量混合溶酸中で２５°Ｃにて測
定）が０．４０−１．２０のものが好ましい。

かかるポリエステル樹脂は従来公知の方法で乾燥、溶融
され、グイから溶融押出した後、キャスト法またはカレ
ンダー法などで原反とする。さらに本発明の熱収縮性ポ
リエステルフィルムを効率よく作るにはこの原反をガラ
ス転移温度付近、特に高い収縮率を発現するフィルムを
安定して得るにはＴ　ｇ　＋　１０℃以上Ｔｇ＋２０℃
以下なる条件に加熱し一方向に２倍ないし５倍、好まし
くは３倍ないし４倍に延伸する。熱収縮性フィルムの一
軸収縮性（他軸の寸法安定性）の面から、−軸のみの延
伸が好ましいが、該延伸軸方向と直角な方向の強度不足
、あるいは該延伸方向の引裂き強度の低下等を解決する
目的で、該延伸方向と直角な方向に２倍未満の延伸を行
うことができる。

また、延伸された熱収縮性フィルムは、そのまま製品と
して使用することは可能であるが、寸法安定性などの点
から熱処理して用いることもできる。該熱処理は５０℃
〜１５０℃の温度で、数秒から数十秒行う。このような
熱処理を行うことにより、本発明のポリエステルフィル
ムの収縮方向の収縮率の調整、未収縮フィルムの保存時
の経時収縮の減少、収縮斑の減少などの好ましい性質を
発現させることができる。

本発明の熱収縮性フィルムの厚さは特に限定されるもの
ではないが、１〜６００μｍの範囲のものが実用的には
使われる。包装用途特に、食品、飲料、医薬品等の包装
においては、６〜３８０μｍの範囲のものが用いられる
。またＰＥＴボトル、ガラス瓶等のラベルに用いられる
場合は２０〜７０μｍの範囲のものが用いられる。

本発明に、さらに特定の性能を付与するために従来公知
の加工、適当な添加剤の配合を行なう・ことができる。

加工の例としては、紫外線、α線、β線、γ線あるいは
電子線などの照射、コロナ処理、プラズマ照射処理、火
炎処理などの処理、塩化ビニリデン、ポリビニルアルコ
ール、ポリアミド、ポリオレフィンなどの樹脂の塗布、
ラミネート、あるいは金属の蒸着などが挙げられる。添
加剤の例としては、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリ
メチルメタクリレート、ポリカーボネートなどの樹脂、
シリカ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム等の無機粒
子、酸化チタン、カーボンブラック等の顔料、紫外線吸
収剤、離型剤、難燃剤などが挙げられる。

［実施例］ 以下、実施例にて本発明を具体的に説明する。

なお、熱収縮率は、サンプルフィルムを収縮率測定方向
と平行に１０ｍ　ｍ幅で切出し、該方向と垂直に間隔１
００ｍ　ｍで標線を引き、さらにこの試片を一定温度に
保たれたグリセリン浴中に３０秒間浸漬した後の標線間
隔により求めた。

また、機械的強度は収縮方向と平行に１０ｍ　ｍ幅を切
り出し、オリエンチック（株）のテンシロンにて試料長
１００ｍ　ｍとして伸長させた時の破断応力である（Ｊ
　Ｉ　Ｓ　Ｃ−２３１８準拠）。

実施例１〜３および比較例１〜５ テレフタル酸メチル、アジピン酸、エチレジグ、リコー
ル、ネオペンチルグリコールを第１表に示す割合で含む
ポリエステル共重合体を真空下で６０℃に加熱し、撹拌
４０時間乾燥を行った。その後、３００ｐｐｍのステア
リン酸カルシウムとともに４０ｍ／ｍφの押出機に投入
し、溶融し、２２０〜２８５℃に設定したＴ形ダイから
押出し、次いで４０℃に保ったキャスティングローラー
にて冷却して未延伸原反とした。この原反を７５℃（比
較例１のみ８５℃）に加熱したテンターにて横方向（機
械軸と垂直な方向、以下ＴＤ方向と略する）に３５倍延
伸してフィルムとした。ＴＤ方向および機械軸方向く以
下ＭＤ方向と略する〉の熱収縮率とＴＤ方向の機械的強
度の測定結果を第１表に示す。

本発明である実施例１〜３のフィルムは実用上充分な熱
収縮性を示している。これに対し比較例１に示したポリ
エステルのフィルムは充分な熱収縮率が発現しておらず
、熱収縮性包装フィルムとしての適正を備えていない。

比較例２のポリエステルフィルムでは低温での収縮性が
悪いものしか得られず、また比較例３および比較例５で
示した組成のポリエステルでは成形不能となり、本発明
の目的とする熱収縮性フィルムしか得られなかった。比
較例４のポリエステルからは収縮率が小さいものしか得
られず、熱収縮性フィルムとしての特性が不足したもの
しか得られなかった。

［発明の効果］ 本発明の熱収縮性フィルムはポリエチレンテレフタレー
ト固有の機械的性質、透明性、耐薬品性、耐熱性を保持
したまま、低温において特定方向に対する熱収縮性を有
するので、収縮ラベル、収縮包装、結束などの広範囲な
分野に利用できる。特にＰＥＴボトルのラベル用として
用いた場合にはＰＥＴボトルと一緒に焼却処理ができる
ため有用である。

手続補正書 平成２年３月５日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）グリセリン浴中で３０秒間加熱した際の収縮率が、
   一方向について浴温７０℃で２０％以上、８０℃で３０
   ％以上、９０℃で４０％以上であり、かつ該収縮方向と
   直角な方向について０〜１００℃の範囲で１０％未満で
   あることを特徴とする熱収縮性ポリエステルフィルム。 ２）ポリエステルフィルムが、テレフタル酸またはその
   誘導体８０〜９７モル％と飽和脂肪族ジカルボン酸また
   はその誘導体３〜２０モル％からなるジカルボン酸成分
   （Ａ）とエチレングリコール５０〜９５モル％とネオペ
   ンチルグリコール５〜５０モル％からなるジオール成分
   （Ｂ）とからなるポリエステル共重合体から製膜された
   ものである請求項１記載の熱収縮性ポリエステルフィル
   ム。