JPH04161324A

JPH04161324A - 熱収縮性ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH04161324A
Application number: JP28729390A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Tajiri; 象運田尻
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1990-10-26
Filing date: 1990-10-26
Publication date: 1992-06-04
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JP2981274B2

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、かつ収縮後の仕
上り、溶剤による溶着性、耐熱性及び強度等が良好な熱
収縮性ポリエステルフィルムに関する。

〔従来の技術〕

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、商品付加価値向上環に
用いられる他、本やノート等の集積包装や密着包装する
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及び収縮応力を利用した
用途展開が期待されている。

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、このような樹脂は耐熱性、耐候性“、
耐薬品性等において難点があった。例えば、ポリ塩化ビ
ニルフィルムは種々の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やすく、
これに印刷したフィルムを包装材とした商品は美観が損
なわれ、商品価値が低下したものとなりやすかった。ま
た、フィッ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、
ポリ塩化ビニルは廃棄の際に焼却すると公害問題を起こ
すこと、及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等により、汚れ
か生ずると共に、安全性の点でも好ましくなかった。

一方、ポリスチレンから得られる熱収縮性フィルムは、
収縮後の仕上りは良好であるものの、耐溶剤性が低いた
め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
なければならなかった。また、高温での焼却を必要とし
、焼却時に多量の黒鉛と異臭を発生する等、その廃棄に
も大きな問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

これらの問題を解決できる素材として、ポリエステルは
非常に期待されるものである。しかし、従来の熱収縮性
ポリエステルフィルムは、その収縮性及び溶剤溶着性に
おいて充分満足できるものではなかった。

すなわち、従来の熱収縮性ポリエステルフィルムは、ポ
リ塩化ビニルやポリスチレン等の熱収縮性フィルムで使
用されるシュリンクヒーターにより加熱収縮した場合、
フィルムにシワが生したり、印刷のゆがみや色ムラが発
生する等の問題を有していた。また、飲料、酒類等の容
器に熱収縮性ポリエステルフィルムを用いる場合、所定
幅にスリットされるフィルムの両側端部を重ね合わせ、
有機溶剤により溶着して筒状体に製袋し使用さねでいる
。この場合の有機溶剤としては、ポリ塩化ビニルフィル
ムの場合には、ケトン渠、エステル系、フラン系の溶剤
が使用されていた。しかし、従来の熱収縮性ポリエステ
ルフィルムの場合は、これらの溶剤では充分な接着強度
が得られず、比較的毒性の強い塩化メチレン、クロロホ
ルム等の塩素化炭化水素やフェノール等のフェノール類
が使用されていた。

〔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
、経時的な熱収縮挙動が比較的緩やかな熱収縮性ポリエ
ステルフィルムを形成することにより、この熱収縮性ポ
リエステルフィルムが熱収縮性ラヘルとして優れた熱収
縮特性を有し、かつ溶剤接着性に優れた特性を有するこ
とを見いたし、本願発明に到達した。

すなわち、本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは、
テレフタル酸またはその誘導体を主成分とするジカルボ
ン酸成分とエチレングリコールを主成分とするジオール
成分からなるポリエステル共重合体から製膜された熱収
縮性ポリエステルフィルムであって、該フィルムの最大
熱収縮方向における熱収縮特性が、８０℃のウォーター
バス中に浸漬した際、浸漬後３秒間の平均収縮速度が１
０〜２０％／秒であり、１０秒〜１５秒の収縮速度が１
％／５秒以上であることを特徴とする。

（作　　　用）本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは、総熱収縮率
が大きい割には収縮開始時には比較的緩やかに収縮し、
かつある程度時間が経過した後においても緩やかな収縮
を維持するという特異な熱収縮挙動を有していることに
より特徴付けられる。すなわち、この熱収縮性ポリエス
テルフィルムを８０℃のウォーターハス中に浸漬した際
、浸漬後３秒間の最大熱収縮方向における平均収縮速度
が１０〜２０％／秒であり、１０秒〜１５秒の収縮速度
が１％／５秒以上である。より好ましい収縮速度は、漫
涜後３秒間の平均収縮速度が１０〜１５％／秒で、３〜
１０秒経過時の平均収縮速度が０．５〜３％／秒で、１
０〜１５秒の収縮速度が１〜５％／５秒である。更に、
浸漬後１５〜３０秒経過時の平均収縮速度がＯ，Ｓ〜３
％／５秒であることがより好ましい。このような熱収縮
挙動特性を有している本発明の熱収縮性ポリエステルフ
ィルムは、シワ等の収縮ムラが生じにくく、フィルムの
印刷のゆがみや色ムラも生じにくい。

なお、本発明における収縮量を表示する％は、熱収縮開
始前のフィルム長に対する収縮量の割合を意味する。

本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムの熱収縮率は、
グリセリン浴中で３０秒間加熱した際に、最大熱収縮方
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なＰ
ＥＴ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。

また、最大熱収縮方向と直角な方向についての収縮率は
、寸法安定性及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２０％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２０％
を超える異常な収縮があってはならない。

このような本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは、
結晶化度が低い。これは、結晶化の進んだポリエステル
フィルムのＸ線回折では（０１０）面での鋭いピークか
明確に表れるのに対して、本発明のフィルムでは明確な
ピークが表れないことによってもわかる。

本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムに使用するポリ
エステル樹脂は、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸
またはその誘導体を主成分とし、ジオール成分としてエ
チレングリコールを主成分とするものである。

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、本発明のポリエステル樹脂には、ジカルボン酸成
分として、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、イソフタル酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン
酸、シュウ酸、コハク酸またはこれらのジアルキルエス
テル、ジアリールエステル等の誘導体を２０モル％以下
の範囲で用いることができる。これらのジカルボン酸成
分は、ポリエステル樹脂の全ジカルボン酸成分中２〜２
０モル％含有されるのが好ましい。これらのジカルボン
酸が全ジカルボン酸成分中２モル％未満の場合、得られ
るフィルムは低温での収縮率か小さく、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。一方、
これらのジカルボン酸が２０モル％を超えた場合は、ポ
リエステル樹脂の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、熱収縮性フィルムを得る
際の成形性か悪くなり、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。

さらに、ジオール成分としては、プロピレンクリコール
、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、ジエ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘ
キサンジメタツール、２゜２−ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）プロパン等を２０モル％以下の範囲で用いるこ
とができる。

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液中で２５℃にて
測定）が０．４０〜１．２０のものが好ましい。

本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは、例えば以下
の方法により製造することができる。先ず前記ポリエス
テル樹脂を乾燥させた後、溶融し、ダイから溶融押出し
、キャスト法またはカレンダー法等で原反フィルムを形
成する。次いで、この原反フィルムを５０〜１２０℃の
温度で延伸方向と直角方向（ＭＤ力方向に１．０〜２．
０倍に延伸を行ない、６０〜１５０℃の温度で３．０〜
６．０倍（ＴＤ力方向に延伸する。好ましくは、ＭＤ力
方向５０〜７０℃の温度で１．０〜１．５倍に延伸し、
次いでＴＤ力方向７０〜１００℃の温度で４．５．〜６
．０倍に延伸する。

すなわち、ＴＤ力方向延伸を比較的高い温度で行ない、
ＭＤ力方向延伸に比べＴＤ力方向延伸を高倍率で行なう
ことが好ましい。

また、延伸された熱収縮性ポリエステルフィルムは、そ
のまま製品として使用することも可能であるが、寸法安
定性等の点から５０〜１５０℃の温度て、数秒から数十
秒の熱処理を行ってもよい。このような熱処理を行うこ
とにより、本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムの熱
収縮挙動を所定の範囲内に調製するとともに、最大収縮
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、収縮斑の減少等の好ましい性質を発現させる
ことかできる。

本発明の熱収縮フィルムの厚さは特に限定されるもので
はないが、１〜６００μｍの範囲のものか実用的には使
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、カラス瓶等のラベルに用いられる場
合は、２０〜７０μｍの範囲のものか用いられる。

本発明に、さらに特定の性能を付与するために従来公知
の各種の加工処理、適当な添加剤を配合することができ
る。加工処理の例としては、紫外線、α線、β線、γ線
あるいは電子線等の照射、コロナ処理、プラズマ照射処
理、火炎処理等の処理、塩化ビニリデン、ポリビニルア
ルコール、ポリアミド、ポリオレフィン等の樹脂の塗布
、ラミネート、あるいは金属の蒸着等が挙げられる。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、ポリカーボネート等の樹脂、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、難燃剤等が挙げられる。

（実　施　例）以下、実施例により、本発明をより具体的に説明する。

また、熱収縮率は、１０１００ｍｍＸ１００の大きさの
ポリエステルフィルムを、８０℃のウォーターバス中に
無荷重で３．５，１０゜１５．３０秒間浸漬させ、フィ
ルムの延伸方向（ＴＤ方向）とこれと直角方向（ＭＤ方
向）について、それぞれ収縮前の長さくＬｏ）と収縮後
の長さ（Ｌ）を測定し、次式により求めた。

熱収縮率（％）−旦””−Ｘ　１００溶剤接着性は、ポリエステルフィルムの両側端部を重ね
合わせ、有機溶剤としてテトラヒドロフラン及びメチル
エチニルケトンを用いて接着して、その接着部を手で引
張り接着強度を下記の基準で評価した。

Ｏ：充分な接着強度か得られたもの △：接着強度が若干弱いもの ×：接着強度の不充分なものあるいは未接着のもの熱収縮特性は、ポリエステルフィルムをＰＥＴボトル用
ラベラベルてグラビア印刷し、所定幅に切断し両側端部
を接着し、筒状にしてＰＵＴボトルに被せ、長さ２ｍの
熱風式シュリンクヒーターを温度１５０℃とし通過時間
１０秒で通過収縮させ、収縮したラベルのシワ、印刷の
ゆがみならびに色ムラを観察し、仕上りの良好なものを
Ｏ１仕上りの悪いものを×として評価した。

実施例１〜４第１表に示したジカルボン酸成分とジオール成分からな
るポリエステル共重合′体を真空下で５５℃で５０時間
加熱し、攪拌しなから４０時間乾燥を行った。その後、
４０ＩＩＩＩＩφの押出機に投入して溶融し、１８５℃
に設定したＴ形ダイから押出し、次いで４０℃に保った
キャスティンク′ローラにて冷却して未延伸原反フィル
ムを得た。この原反フィルムを第１表に示した条件で延
伸し、熱収縮性フィルムを得た。得られたフィルムの収
縮率、収縮速度、溶剤接着性、収縮特性の測定結果を第
２表に示した。

比較例１〜３第１表に示したポリエステル共重合体を用い実施例と同
様の方法で未延伸原反フィルムを得た。

この原反フィルムを第１表に示した条件で延伸し、熱収
縮性フィルムを得た。得られたフィルムの収縮率、収縮
速度、溶剤接着性、収縮特性の測定結果を比較例１及び
２として第２表に示した。

〔発明の効果〕

本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは、ポリエステ
ル固有の機械的特性、透明性、耐薬品性、耐熱性、寸法
安定性等に加え、優れた熱収縮特性を有し、フィルムに
シワが生じたり、印刷のゆがみや色ムラが発生すること
もない。また、ポリ塩化ビニルフィルムの収縮率曲線に
類似した収縮率曲線を示し、低温での収縮性も優れてい
る。

さらに、溶剤溶着性にも優れ、−数的に印刷インキ、接
着剤用の溶剤として用いられるケトン系、フラン系の溶
剤によっても、良好な溶着性を有しているので、収縮ラ
ベル、収縮包装、結束等の広範囲な分野に利用できる。

特に、ＰＵＴ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
。

Claims

【特許請求の範囲】

１）テレフタル酸またはその誘導体を主成分とするジカ
ルボン酸成分とエチレングリコールを主成分とするジオ
ール成分からなるポリエステル共重合体から製膜された
熱収縮性ポリエステルフィルムであって、該フィルムの
最大熱収縮方向における熱収縮特性が、８０℃のウォー
ターバス中に浸漬した際、浸漬後３秒間の平均収縮速度
が１０〜２０％／秒であり、１０秒〜１５秒の収縮速度
が１％／５秒以上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。