JPH04268338A

JPH04268338A - 熱収縮性ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH04268338A
Application number: JP3035691A
Authority: JP
Inventors: Tatsushi Fukuzumi; 達志福住; Yoshisue Kojima; 小島　美季; Takayuki Tajiri; 象運田尻
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1992-09-24

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】　　本発明は、各種の包装材料等
に用いられる熱収縮性ポリエステルフィルムに関し、さ
らに詳しくは高い収縮率を有し、収縮ムラが発生しにく
い等の優れた熱収縮特性を有するポリエステルフィルム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】　　熱収縮性プラスッチクフィルムは、
容器類、釣竿、コンデンサー、棒状蛍光灯等の標示、保
護、結束、商品付加価値向上等に用いられるほか、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い
る。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種々の用途展開が期
待されている。

【０００３】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、汚れが生ずると共に、安全性の点でも好ましく
なかった。

【０００４】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、焼却時に多量の黒煙と異臭を発生する等
、その廃棄にも大きな問題があった。これらの問題を解
決できる素材として、ポリエステルフィルムは非常に期
待され、その使用量も著しく増加してきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の熱収縮
性ポリエステルフィルムは、その熱収縮性において充分
満足できるものではなかった。特に、収縮時に収縮ムラ
が発生し易く、ボトル等の容器に被覆収縮する際に、フ
ィルムに印刷した文字や模様がうまく再現できなかった
り、容器へのフィルム密着が十分できなかたっりする等
の問題点を有していた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な状況に鑑み、ポリエステルフィルムの熱収縮挙動につ
いて鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。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エステル形成誘導体を主成分と
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
するジオール成分よりなり、３価以上の多価カルボン酸
および多価アルコールより選ばれた少なくとも一種類を
ジカルボン酸成分に対して０．０１〜１モル部配合する
ことを特徴とするものである。

【０００７】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エステル形成誘導体を主成分と
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。

【０００８】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共
重合させることもできる。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２〜２０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。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。

【０００９】さらに、ジオール成分としては、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ノール、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
囲で共重合させることもできる。

【００１０】本発明に用いられる３価以上の多価カルボ
ン酸あるいは多価アルコールは、ジカルボン酸成分に対
して０．０１〜１モル部共重合させることが必要で、さ
らに好ましくは０．０５〜０．５モル部である。これは
、共重合量が０．０１モル部未満では収縮ムラの低減へ
の効果がなく、逆に１モル部を超えるとポリエステル樹
脂がゲル化して実用に適さないためである。

【００１１】３価以上の多価カルボン酸あるいは多価ア
ルコールの具体例としては、トリメリット酸、ピロメリ
ット酸およびこれらの無水物等の多価カルボン酸、トリ
メチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリ
ン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アル
コールが挙げられる。中でも、フィルム成膜時の熱安定
性や重縮合時の反応性等の点からトリメチロールプロパ
ン、トリメリット酸、ペンタエリスリトールが好ましい
。

【００１２】本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは
、１００℃の温風中での縦方向あるいは横方向のいずれ
か一方向での最大収縮量が３０％以上であることが必要
であり、その収縮特性は収縮開始後からある程度の時間
を経過した後も緩やかな収縮を維持することによって特
徴付けられる。

【００１３】本発明のポリエステル樹脂は、公知の直接
重合法やエステル交換法等により製造することができ、
そ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０．０
４〜１．２０のものが好ましい。

【００１４】得られたポリエステル樹脂は、例えば以下
の方法によって熱収縮性ポリエステルフィルムに成形さ
れる。先ず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
を該ポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）より１
０℃以上高い温度、好ましくは１５℃以上高い温度で縦
方向あるいは横方向に１．５〜５．０倍、好ましくは１
．０〜１．８倍に延伸し、高い収縮率をフィルムに付与
する。さらに、必要に応じて前記延伸方向と直角方向に
１．０〜１．８倍、好ましくは１．０〜１．５倍に延伸
する。これは、フィルムの引張強度を向上させ、前記延
伸方向の収縮を必要以上に収縮させないために有効であ
る。フィルムの延伸は、同時二軸延伸、逐次二軸延伸、
一軸延伸等の方法により行われ、縦方向の延伸と横方向
の延伸はどちらを先に延伸してもよい。

【００１５】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、
寸法安定性などの点から５０〜１５０℃の温度で、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。

【００１６】本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムの
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。

【００１７】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−ル、ポリアミド、ポリオレフィン等
の樹脂の塗布、ラミネ−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。

【００１８】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明
する。実施例における最大熱収縮量は、延伸方向に１５
０ｍｍ、その直角方向に２０ｍｍの大きさに切り出した
ポリエステルフィルムに、標線を間隔１００ｍｍに設け
て８０℃および１００℃の温風中にて無荷重で６０秒間
加熱させ、フィルムの延伸方向について、それぞれ収縮
前の長さ（Ｌ）と収縮後の長さ（Ｌ’）を測定し、式：
最大熱収縮量（％）＝｛（Ｌ−Ｌ’）／Ｌ｝×１００に
より求めた。

【００１９】収縮速度は、延伸方向に１５０ｍｍ、その
直角方向に２０ｍｍの大きさに切り出したポリエステル
フィルムに、標線を間隔１００ｍｍに設けて８０℃およ
び１００℃の温風中にて、無荷重で加熱時間を０〜３０
秒まで変化させ、各加熱時間ごとのフィルムの延伸方向
について、それぞれ収縮前の長さ（Ｌ）と収縮後の長さ
（Ｌ’）を測定し、式：熱収縮量（％）＝｛（Ｌ−Ｌ’
）／Ｌ｝×１００により求めた。

【００２０】熱収ムラは、延伸方向に１５０ｍｍ、その
直角方向に２０ｍｍの大きさに切り出したポリエステル
フィルムを、１００℃の温風中にて無荷重で３０秒間加
熱収縮させた後、フィルムへの収縮ムラの発生を外観上
で、 ○：殆ど収縮ムラの発生が見られなかったもの△：少し
収縮ムラが発生したもの ×：収縮ムラの著しかったものの３段階で評価した。

【００２１】実施例１テレフタル酸１００モル部、エチレングリコール１００
モル部とトリメチロールプロパン０．１モル部を反応容
器に入れ、重縮合触媒として三酸化アンチモンを酸成分
に対して４５０ｐｐｍ、安定剤としてトリメチルフォス
フェートを酸成分に対して３５０ｐｐｍ添加して、直接
重合法により重合した。

【００２２】得られたポリエステル樹脂を２７０℃で溶
融押し出し、原反フィルムを作成した。この原反フィル
ムを、７５℃で延伸方向（ＴＤ方向）に３．８倍の一軸
延伸を行い、厚さ３０μｍの熱収縮性ポリエステルフィ
ルムを得た。得られたフィルムの最大熱収縮量の測定結
果および収縮ムラの評価結果を表１に示した。また、フ
ィルムの収縮速度を図１に示した。

【００２３】実施例２テレフタル酸１００モル部、エチレングリコール８０モ
ル部、トリエチレングリコール２０モル部およびトリメ
チロールプロパン０．１５モル部を反応容器に入れ、実
施例１に従って重合し延伸し、厚さ３０μｍの熱収縮性
ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの最大
熱収縮量の測定結果および収縮ムラの評価結果を表１に
示した。また、フィルムの収縮速度を図２に示した。

【００２４】実施例３テレフタル酸９０モル部、イソフタル酸１０モル部、エ
チレングリコール９０モル部、ジエチレングリコール１
０モル部とトリメリット酸０．５モル部を反応容器に入
れ、実施例１と同様の方法で重合し延伸し、厚さ３０μ
ｍの熱収縮性ポリエステルフィルムを得た。得られたフ
ィルムの最大熱収縮量の測定結果および収縮ムラの評価
結果を表１に、フィルムの収縮速度を図２に示した。

【００２５】実施例４テレフタル酸８０モル部、イソフタル酸２０モル部、エ
チレングリコール１００モル部とピロメリット酸無水物
０．２モル部を反応容器に入れ、実施例１と同様の方法
にて重合し延伸し、厚さ３０μｍの熱収縮性ポリエステ
ルフィルムを得た。得られたフィルムの最大熱収縮量の
測定結果および収縮ムラの評価結果を表１に示した。

【００２６】比較例１テレフタル酸１００モル部とエチレングリコール１００
モル部を反応容器に入れ実施例１と同様の方法で重合し
延伸し、厚さ３０μｍの熱収縮性ポリエステルフィルム
を得た。得られたフィルムの最大熱収縮量の測定結果お
よび収縮ムラの評価結果を表１に示した。また、フィル
ムの収縮速度を図１に示した。

【００２７】比較例２テレフタル酸１００モル部、エチレングリコール８０モ
ル部、トリエチレングリコール２０モル部とトリメチロ
ールプロパン５モル部を反応容器に入れ、実施例１と同
様の方法で重合したが、反応の途中でゲル化が起こりフ
ィルムを得ることはできなっかた。

【００２８】比較例３テレフタル酸９０モル部、イソフタル酸１０モル部、エ
チレングリコール８０モル部とトリエチレングリコール
２０モル部を反応容器に入れ実施例１と同様の方法で重
合し延伸し、厚さ３０μｍの熱収縮性ポリエステルフィ
ルムを得た。得られたフィルムの最大熱収縮量の測定結
果および収縮ムラの評価結果を表１に示した。

【００２９】

【表１】

【００３０】本発明である実施例１〜４の熱収縮性ポリ
エステルフィルムは、表１に示した通り高い最大収縮量
を示し、収縮ムラの発生も殆ど見られなかった。また、
図１および２に示したように、それらの収縮挙動も加熱
開始後２０秒あるいは３０秒経過しても、なお緩やかな
収縮を維持し優れた収縮特性を有している。これに対し
て、比較例の熱収縮ポリエステルフィルムは最大収縮量
も小さく、収縮ムラの発生も著しいものであり、その収
縮挙動も加熱開始後２０秒で殆ど収縮を示さなかった。

【００３１】

【発明の効果】　　本発明の熱収縮性ポリエステルフィ
ルムは、高い熱収縮率を有するとともに、収縮開始から
ある程度時間が経過した後においても緩やかな収縮維持
するという優れた収縮挙動を示し、収縮ムラの発生の殆
どないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１および比較例１の熱収縮性ポリエステ
ルフィルムの収縮速度の測定結果を示したグラフである
。

【図２】実施例２および３の熱収縮性ポリエステルフィ
ルムの収縮速度の測定結果を示したグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　テレフタル酸またはそのエステル形成
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よりなり、３価以上
の多価カルボン酸および多価アルコールより選ばれた少
なくとも一種類をジカルボン酸成分に対して０．０１〜
１モル部配合することを特徴とする熱収縮性ポリエステ
ルフィルム。