JPH04170437A - 熱収縮性ポリエステル系フィルム - 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、コーラ、ジュース、ビール５カツプヌードル
などの飲食品、医薬品、雑貨、工業材料、文房具、玩具
、工具、その他種々の商品について、内容物や販売元を
表示し包装するためのラベルやキャップシールとして、
異物の混入防止、乾電池の放電防止、商品の酸化や吸湿
による劣化防止、商品の展示中の汚損防止のためのセフ
ティシールドとして、あるいは複数個束ねるための包装
材料などとして用いられる、熱収縮性ポリエステル系フ
ィルムに関するものである。

〈従来の技術〉 現在使用されている熱収縮性フィルムには、ポリ塩化ビ
ニル（以下ＰＶＣとする。）系フィルム、ポリスチレン
（以下ＰＳとする）系フィルム、ポリオレフィン（以下
Ｐ○とする）系フィルム、ポリエチレンテレフタレート
（以下ＰＥＴとする）系フィルムなどがある。

ＰｖＣ系フィルムは印刷性がよく、きれいな包装ができ
るのでラベル等に多用されているが、耐熱性が低いので
高温レトルト殺菌処理などには適用できない。また廃棄
されたときに腐りにくく、焼却すると塩化水素の発生と
それによる炉の損傷およびダイオキシンの発生などの問
題がある。

ＰＳ系フィルムは保存中での自然収縮量が大きいため、
熱収縮性ラベル等として使用するときは、収縮が進行し
て容器に被せることが困難になることがある。また耐候
性、耐溶剤性などが劣るなどの短所もある。

ＰＯ系フィルムは耐熱性が比較的高く高温レトルト殺菌
に耐えるが、印刷性がＰＶＣ系に比べて低く、また加熱
収縮温度の範囲が狭いため、収縮斑やしわが発生し易い
。

一方、ＰＥＴ系フィルムは透明で抗張力が高く。

耐熱性、耐候性に優れ化学的にも種々の薬品に耐えるだ
けでなく、燃焼時の有害なガスの発生も少ないので種々
の用途に使用されている。特に、最近はこれらの特性に
より優れていることから、ポリブチレンテレフタレート
（以下ＰＢＴとする）系フィルムが使用され始めている
。しかし、このフィルムは低温での収縮特性が悪く、加
熱収縮時に収縮斑やしわが発生しやすい問題があった。

このためＰＥＴに２〜３５重量％のＰＢＴを含有させて
低温での収縮特性を高める方法（特開昭５１−８８５５
０号公報）も提案されたが、これによっても加熱収縮時
の収縮斑やしわの発生を防ぐことはできなかった。

〈発明が解決しようとする課題〉 したがって、本発明の目的は、透明性が高く、耐熱性に
優れ、機械的強度が高く、耐薬品性に優れ、しかも、廃
棄物処理に際して燃焼時の有毒ガスの発生や燃焼炉を傷
めるなどの問題の少ないポリエステル系フィルムにおい
て、さらに加熱収縮時の収縮斑やあばた状のしわの発生
を防止した熱収縮性フィルムを提供するにある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは上記課題を解決するため、まず加熱収縮過
程の観察を行って、収縮斑やしわの発生の原因の解明に
つとめた。即ち、従来のＰＥＴ系フィルムによるラベル
を商品に被せて加熱し、収縮開始温度以上にすると、急
激な収縮が起こるが、その際、商品の表面に早く接触し
たところは収縮が止まり、遅く接触したところは取媚が
より進行して歪み、収縮斑、しわなどが発生することを
見出した。これより、加熱収縮時の収縮斑やあばた状の
しわ、歪みなどを防ぐには、フィルムの温度が収縮開始
温度以上に達した時に収縮がゆっくり進むように加熱収
縮温度の範囲を広げればよいことが判った。

そこで、本発明者らはポリエステル系フィルムの加熱収
縮温度の範囲を広げる方法を鋭意研究した結果、ＰＢＴ
系ポリマーに２０〜７０重量％のポリエチレンナフタレ
ート（以下ＰＥＮとする）系ポリマーを配合し成形する
ことにより達成されること、ま、た、このフィルムを商
品に被せ、加熱収縮させると、歪み、収縮斑、しわなど
が殆ど発生しなくなることを見出し、本発明に到達した
。

以下、本発明の詳細な説明する。

一般に、ポリエステル系樹脂は、その成分組成によって
ガラス転移点やブレンド対象レジンとの相溶性が大きく
変化する。ポリマーブレンドの比率によって、見掛は上
均−に相溶したり、相溶性が低下してマトリックス（海
）とその中に分散する島との２相の形態が呪われたりす
る。一般のポリマーで均一に相溶した場合、単一ポリマ
ーのようにガラス転移点前後での弾性率が鋭敏に温度変
化する、しかし、微細に相分離したような２相（以上）
が存在する状態のものでは、ガラス転移点前後での弾性
率は多段的またはなだらかに温度変化する。　本発明の
ポリエステル系フィルムを構成する一方の成分であるＰ
ＢＴ系ポリマーは、ガラス転移点が２０〜４０℃のもの
が好ましい。これが２０℃より低くなると、フィルムの
収縮開始温度が低くなり過ぎて、フィルムの保管中に部
分的に収縮が始まる。また４０℃より高くなると、フィ
ルムの収縮開始温度が高くなり過ぎて好ましくない。

このポリマーの組成は、ジカルボン酸の成分としてテレ
フタール酸が７０モル％以上、とくには９０モル％以上
のものが好ましく、ガラス転移点を高めたい時はナフタ
レンジカルボン酸の１０〜３０モル％以下を組み合せ、
ガラス転移点を低くしたい時は、イソフタール酸、オル
トフタール酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セ
バシン酸、アゼライン酸、スペリン酸、シュウ酸、マロ
ン酸等の公知のジカルボン酸の中より相溶性などを考慮
しながら１種または２種以上を選択使用すればよい。

また、ジオール成分としては１，４−ブタンジオールが
７０モル％以上、とくには９０モル％以上のものが好ま
しく、ガラス転移点やブレンド対象レジンに対する相溶
性を考慮しながら、エチレングリコール、プロピレンク
リコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、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、１．４−シ
クロヘキサンジメタツール等の公知のジオール成分の１
種または２種以上を選択使用すればよい。

上記２成分を組み合せて縮合反応することにより、前記
ＰＢＴ系ポリマーとすることができる。

本発明のポリエステル系フィルムにおける他方の成分で
あるＰＥＮ系ポリマーは、ガラス転移点が６０〜１１３
℃のものが好ましく、これが６０℃よりも低くなると、
ＰＢＴ系ポリマーとブレンドした場合に、系のガラス転
移点が低くなり過ぎて、フィルムの保管中に部分的に自
然収縮を起し、また１１３℃よりも高くなると、均一に
収縮しにくくなるので好ましくない。

このポリマーの組成は、ジカルボン酸成分として、２，
６−ナフタレンジカルボン酸を７０モル％以上、とくに
は９０モル％以上のものが好ましく、ガラス転移点を低
めに調節したりＰＢＴ系ポリマーとの相溶性を調節した
りするためには、テレフタール酸、イソフタール酸、オ
ルトナフタール酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸
、セバシン酸、アゼライン酸、スペリン酸、シュウ酸、
マロン酸等の公知のジカルボン酸の１種または２種以上
を選択・組み合せれがよい。

ジオール成分としては、エチレングリコールを７０モル
％以上、とくには９０モル％以上が好ましく、ガラス転
移点や相溶性を考慮しながら、１，４−ブタンジオール
、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、ヘ
キサンジオール、ベンタンジオール、ネオペンチルグリ
コール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、１，４−シクロヘキサンジメタツール等の公知のジ
オール成分の１種または２種以上を選択使用すればよい
。

上記両成分を組み合せて縮合反応することにより前記Ｐ
ＥＮ系ポリマーとすることができる。

熱収縮性ポリエステル系フィルムの収縮温度範囲を広げ
るには、ＰＢＴ系ポリマーとＰＥＮ系ポリマーとのガラ
ス転移点の差が、１０℃以上、とくには２０℃以上離れ
ていることが好ましい。これが１０℃以下であれば両ポ
リマーの収縮開始温度が近くなり過ぎるので収縮温度範
囲を広げる効果が小さく、ＰＢＴ系ポリマーのガラス転
移点が低過ぎると収縮開始温度が低くなり、フィルムま
たはラベル等に加工された包装材は保管中に自然収縮し
て、いびつになったり商品に被せることができなくなっ
たりするので４０℃以上が望ましい。

ＰＢＴ系ポリマーにＰＥＮ系ポリマーを配合する割合が
２０重量％より小さいと、ブレンドした比率に応じて収
縮開始温度は低くなるが、収縮温度曲線はＰＥＴ系ポリ
マー単独の場合と同じような勾配であるばかりでなく、
熱変形温度も低くなり過ぎてフィルムの保管性が著しく
低下する。またＰＥＮ系ポリマー登ブレンドする比率が
７０重量％より大きくなるとブレンド体の収縮開始温度
が高くなり過ぎて収縮作業が困難になる。しかも収縮温
度曲線はＰＢＴ系ポリマー単独の場合と同じような勾配
になり収縮温度曲線の勾配な小さくすることができない
。

本発明におけるＰＢＴ系ポリマーに対するＰＥＮ系ポリ
マーの配合比率を２０〜７０重量％にしたものでは、収
縮開始温度がＰＢＴ系ポリマーより高くなり、しかも収
縮温度曲線の勾配がそれぞれのポリマーより小さくなっ
て、このフィルムを用いたラベルを収縮させたと−きに
歪み、収縮斑、しわの発生などが非常に少なく、従来の
ポリエステルフィルムより著しい改善が認められた。

また、本発明のポリマー配合物には上記ポリマー成分の
ほかに、必要に応じて安定剤、滑剤、着色剤、酸化防止
剤、静電気防止剤、フィルム同士の滑性を改良するため
の有機または無機の滑剤などを添加してもよい。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
に限定されるものではない。

〈実施例〉 ＰＢＴ系ポリマー、ＰＥＮ系ポリマー、ＰＥＴ系ポリマ
ーの各ペレットを表に示す割合で混合し、撹拌機付ドラ
イヤーを用いて１５０℃で混合・乾燥し、２２０〜３３
０℃に設定した押出機でＴ−ダイより約１００μ膠の厚
さのシートとして押し出し、ガラス転移点以下に急冷し
た。これを８０℃の熱ロールで１．１倍に縦延伸をした
後、テンターを用いて７０〜１１０℃で横方向に３倍延
伸して厚さ約３０μｌのフィルムを得た（この条件をＡ
とする）。

これをさらに８０℃のテンター内で横方向に５％弛緩さ
せて熱処理し、厚さ約３０μｍのフィルムを得た（この
条件をＢとする）。

得られた全フィルムについて下記の方法で収縮状態のｉ
ｔｎと保存性の試験を行い、また比較例１と５を除くフ
ィルムについて下記の方法で収縮温度曲線を求めて第１
図に示し、これよりさらに下記の方法で収縮開始温度と
収縮温度勾配とを求めて、それぞれの結果を表に併記し
た。

収縮状態の観察： ２５℃の水を充填した１リツトルのＰＥＴ製瓶に各フィ
ルムより調製したラベルを被せ、９０〜９５℃に維持し
たスチーム式シュリンクトンネルを通して加熱収縮させ
たときの、瓶の肩部や胴部の収縮状態を観察して、下記
の基準で評価した。

Ｏ：収縮斑のない奇麗な外観 ０：収縮斑がない外観 Δ：微小な収縮斑の外観 Ｘ：収縮斑が著しい外観 フィルムの保存性： 各フィルムを３０国幅にスリットして外径９６ａｎの紙
管に１０００ｍ巻いたロール状物を、４０℃のオーブン
に７２時間保持した後、外観の変化を観察して下記の基
準で評価した。

０：収縮等の変化が見られない Δ：収縮等の変化が若干認められる Ｘ：収縮等の変化が著しく詔められる 収縮温度曲線ニ 一辺が１０ｃｍ角の正方形のフィルムを調製し、３０℃
から１０℃間隔の各温度の温水浴に３０秒間浸した後、
室温に冷却して縦横両方向の寸法を計測し、収縮率の平
均値を求め、収縮率（縦軸）と温度（横軸）との関係で
示した。

収縮開始温度： 収縮温度曲線において収縮率が約２０〜４０％の範囲に
ある直線部分を下方に延長し、０％のラインとの交点の
温度で表した。

収縮温度勾配： 収縮温度曲線においで収縮率が約２０〜４０％の範囲に
ある直線部分の勾配で表した。

なお、比較例３および４では、ＰＥＴ樹脂単独によるフ
ィルムよりも低い温度で加熱収縮させることができたが
、ＰＥＴと同様収縮斑が発生した。

第１図の収縮温度曲線によれば、収縮率が１０％に示す
温度と５０％を示す温度との差が各比較例では約１０℃
で非常に急速な収縮を示しているが、本発明による各フ
ィルムでは約１５℃で、５０％以上も収縮速度が遅くな
った。

〈発明の効果〉 本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムは、収縮時の
収縮速度を遅くすることができ、フィルムの歪み、収縮
斑、しわ等が極めて少ない優れた熱収縮包装材となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で得られた各フィルムについて
温度（横軸）と収縮率（縦軸）との関係を示すグラフで
ある。 手続補正書 平成４年１月２２日 １、事件の表示 平成２年特許願第２９８０４３号 ２、発明の名称 熱収縮性ポリエステル系フィルム ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名称　（２０６）信越化学工業株式会社４、代理人 住所　〒１０３東京都中央区日本橋本町４丁目４番１１
号永井ビル ［電話０３−３２７０−０８５８］ 第２頁第１３行に「およびダイオキシンの発生」とある
のを削除する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリブチレンテレフタレート系ポリマーに２０〜７０重
   量％のポリエチレンナフタエート系ポリマーを配合成形
   してなる熱収縮性ポリエステル系フィルム。