JPH044229A - 熱収縮性ポリエステルフイルム - 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、被覆、結束、外装などに用いられる包装材と
して好適な熱収縮性ポリエステルフィルムに関する。特
に、熱収縮させたフィルムが、部分的に白化することな
く美麗な仕−しり外観を与える、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、瓶（ガラス製お、よびプラスチン
ク製のボトルを含む）や缶なとの各種容器および長尺物
（パイプ、棒、木材、各種棒状体なと）の被覆用、結束
用、または外装用として利用されている。例えば、標示
、保護、結束、商品価値の向上などを目的として、瓶の
キャップ部、肩部、および胴部の一部または全体を被覆
するのに用いられる。さらに、箱、瓶、板、棒、ノート
などを複数個ずつ集積して包装する用途や、被包装物に
フィルムを密着させて該フィルムにより包装する（スキ
ンパッケージ）用途などにも用いられる。上記用途は、
該フィルムの収縮性および収縮応力を利用している。

上記フィルムの素材としては、ポリ塩化ビニル、ポリス
チレン、ポリエチレン、塩酸ゴムなとが用いられる。通
常、これらのフィルムをチューブ状に成形し、例えば瓶
にかぶせたりパイプなどを集積した後、熱収縮させるこ
とにより包装または結束が行われる。

しかし、前記従来のフィルムは、耐熱性が乏しく、いず
れの高温でのボイル処理やレトルト処理に耐えることが
できないため、高温での殺菌処理ができない。例えばレ
トルト処理を行うと、前記従来のフィルムは、処理中に
破損する。

さらに、従来のフィルム、例えばポリ塩化ビニルフィル
ムに印刷を施すと、インクとの接着性が悪い。さらに塩
化ビニルは耐熱性に欠けるためフィルム形成時に部分的
にポリマーや添加剤のゲル状物が生成しやすい。このゲ
ル状物のため印刷面にピンホールが発生しやすい。

上記従来のフィルムは、製造後に経時的に収縮するため
、収縮による印刷ピッチの変化を生じ、高精度の印刷を
行うことができない。

これに対し、耐熱性、耐候性および耐溶剤性に優れたポ
リエステルを用いた熱収縮性フィルムが提案されている
。このポリエステル熱収量性フィルムは、これまで所望
の方向への熱収縮率が不充分てあったり、該方向と直交
する方向への熱収縮率を小さくすることができないなと
の問題点かあった。しかし、このような問題点は、例え
ば、特開昭８３−１５８８３３Ｓｍなきに開示されてい
るように、原料のポリエステル樹脂の共重合組成を最適
化することにより解決され得る。しかし、この方法で得
られたフィルムも、例えば熱風で収縮させた時、充分に
収縮する部分と収縮か不充分な部分が生じ、フィルム表
面に斑杖の模様（収縮斑）が発生しやすい。さらに熱収
縮したフィルムの、特に大きく収縮した部分が白化し、
製品の外観を損なうという欠点がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、そ
の目的とするところは、熱収縮率が充分に大きく、かつ
均一に収縮するため部分的に白化することのない、美麗
な仕１−り外観を与える熱収縮性ポリエステルフィルム
を提供することである。

（課題を解決するための−Ｌ段） 本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは、少なくとも
１種のポリエステルを３自する熱収縮性ポリエステルフ
ィルムであって、含有されるポリエステル全体の５０〜
９０モル％かエチレンテレフタレートユニットであり、
そして０．０５〜ｌＯモル％かポリエチレングリコール
ユニ・ノドおよび／またはポリエチレングリコール共重
合体であり、該ポリエステルフィルムの１００℃での熱
収縮率が、該フィルムの所定の一方向において３０％以
七であり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の熱可塑性ポリエステルフィルムに用いられる組
成物に含まれるポリエステルを構成するジカルボン酸成
分としてはエチレンテレフタレートユニットを構成する
テレフタル酸の他、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカル
ボン酸および脂環式ジカルボン酸のいずれもが用いられ
得る。芳香族ジカルボン酸としては、イソフタル酸、オ
ルトコ９　ル酸、５　　ｔｅｒｔ−ブ千ルイソフタル酸
ナトのベンゼンジカルボン酸類；２，６−ナフタレンジ
カルボン酸な１．！：のナフタレンジカルボン酸類；４
゜４′−ジカルボキシジフェニル、２，２，６．６−チ
トラメチルビフエニルー４，４′−ジカルボン酸などの
ジカルボキシビフェニル類；１，１゜３−トルメチル−
３−フェニルインデン〜４．　５−ジカルボン酸および
その置換体；１，２−ジフェノキシエタン−４，４′−
ジカルボン酸およびその置換体などがある。脂肪族ジカ
ルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グ
ルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セパチン酸、ピ
メリン酸、スペリン酸、ウンデカン酸、ドデカンジカル
ボン酸、ブラシリン酸、テトラデカンジカルボン酸、タ
ブシン酸、ノナデカンジカルボン酸、トコサンジカルボ
ン酸、およびこれらの置換体、４．４′−ジカルボキシ
シクロヘキサンおよびその置換体などがある。

上記組成物に含まれるポリエステルのジオール成分とし
ては、ポリエチレンテレフタレートユニットを構成する
エチレングリコールおよびジエチレングリフールがあり
、この他に脂肪族ジオール、脂環式ジオールおよび芳香
族ジオールのいずれもが用いられ得る。脂肪族ジオール
としては、プロピレングリコール、ブタンジオール、１
．６−ヘキサンジオール、１．１０−デカンジオール、
ネオペンチルグリコール、２−メチル−２−エチル−１
，３−プロパンジオール、２−ジエチル−１゜３−プロ
パンジオール、２−エチル−２−ｎ−ブチル−１，３−
プロパンジオールなどがある。脂環式ジオールとしては
、１，３−シクロヘキサンジメタツール、１，４−シク
ロヘキサンジメタツールなどがある。芳香族ジカルボン
酸としては、２．２−ビス（４′−β−ヒドロキシエト
キシジフェニル）プロパン、ビス（４′−β−ヒドロキ
シエトキシフェニル）スルホンなどのビスフェノール系
化合物のエチレンオキサイド付加物；キシリレングリコ
ールなどがある。

本発明のフィルムに用いられる組成物に含有されるポリ
エステルは、１−記の酸成分およびジオール成分とから
形成され得る。上記成分は、後述の組成物中のエチレン
テレフタレートユニットおよびポリエチレングリコール
および／またはポリエチレングリコール共重合体ユニン
トのけを満足するように適宜選択されて用いられる。ポ
リエステルを調製するためには、通常、一種以上の酸成
分またはジオール成分を組み合わせて用いるこきか好ま
しく、そのことによって熱収縮性フィルムとしての特性
が改良され得る。組み合わせて用いられるモノマー成分
の種類および含？１′量は、所望のフィルム特性、経済
性などに基づいて適宜決定され得る。

本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは、上記のよう
に、少なくとも１種のポリエステルを含有する組成物で
なる熱収縮性ポリエステルフィルムであって、含有され
るポリエステル全体の５０〜９０モル％がエチレンテレ
フタレートユニットでアル。エチレンテレフタレートユ
ニ・７）が５０モル％を下まわるとフィルムの耐熱性か
低く、高温のボイル処理やレトルト処理に耐えることが
できない。さらに、製造コストも高価となる。逆に、９
０モル％を越えると　・方向収縮性か低十し、かつ、熱
処理時の残留応力の保持時間か短かくなる。

従って、例えば、このようなフィルムで瓶を被覆し、加
熱殺菌処理を行うと肩部にゆるみを生じる。

本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムに含まれるポリ
エステル全体のジオール成分のうち、０．０５〜１０モ
ル％、好ましくは０．２〜５モル％かポリエチレングリ
コールおよび／またはポリエチレングリコール共重合体
ユニ１．トである。

ポリエチレングリコールおよび／またはポリエチレング
リフール共重合体ユニットの含有量か０．０５モル％を
下まわると、得られたフィルムを熱収縮させたときに、
収縮の度合が不均一になり、その結果、部分的に白化し
、外観が不良となる。逆に１０モル％を越えるとフィル
ムの安定性、特に耐候性および耐熱性に劣る。そのため
、高温でのボイル処理やレトルト処理に耐えることがで
きない。フィルムが着色されている場合には、収縮後の
フィルムの色か濃くなるという問題もある。

本発明に用いられるポリアルキレングリコールおよびポ
リアルキレングリコール共重合体ユニ。

トの分子りは特に限定はないか１５０〜２００．０００
、好ましくは２００〜２０．０００のものか好適である
。

共重合体の場合の共重合成分としてはプロピレングリコ
ール、テトラメチレングリコール等か挙られる。

■−記組成物中に３自されるポリエステルは、いずれも
従来の方法により製造され得る。例えば、ジカルボン酸
とジオールとを直接反応させる直接エステル化法；ジカ
ルボン酸ンメチルエステルとジオールと、を反応させる
エステル交換法なとを用いて（共重合）ポリエステルが
調製される。調製は、回分式および連続式のいずれの方
法で行われてもよい。

本発明のフィルムを構成するポリエステル組成物には、
１種もしくはそれ以上のポリエステルが含有される。含
有されるポリエステルが１種である場合には、それは、
１−記エチレンテレフタレートユニノトとポリエチレン
グリコールおよび／またはポリエチレングリコール共重
合体ユニットとの含有割合の条件を満足する共重合ポリ
エステルである。２秤取り、である場合には、それは、
共屯合ポリエステルおよびホモポリエステルの所望の２
種以上の混合物であり、該混合物か上記条件を満足する
。一般に共重合ポリエステルは融点か低いため、乾燥時
の取扱いか難しいなとの問題かあるので、ホモポリエス
テル（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフ
タレート、ポリ（１゜４−７クロヘキセンジメチレンテ
レフタレート）なと）と共重合ポリエステルとを混合し
て用いることが好ましい。ガラス転移温度の異なるポリ
エステルを混合して用いることによって、得られるフィ
ルムの熱収縮特性が向上する。特に、ポリエチレンテレ
フタレートと共重合ポリエステルを混合する方法は、ポ
リエチレンテレフタレートが安価で入手できるので経済
的な点で好ましい。

本発明のフィルムを構成するポリエステル組成物には、
１−記ポリエステルの他に必要に応して各種の添加剤が
含有される。それには、例えば、二酸化チタン、微粒子
状シリカ、カオリン、炭酸力ルンウムなとの滑剤；帯電
防止剤；老化防止剤；紫外線防止剤；打色剤（染料等）
かある。

上記ポリエステル、および２隻に応して各種添加剤を含
むポリエステル組成物の各種成分を混合したときの固Ｔ
Ｊ−粘度は、好ましくは０．５０〜１．３ｄＱ／ｇであ
る。

一ヒ記ポリエステル組成物は、既知の方法（例えば、押
出法、カレンダー法）によりフィルム状に成形される。

フィルムの形状は、例えば平面状またはチューブ状であ
り、特に限定されない。得られたフィルムは、例えば、
後述の所定条件下において、所定の一方向（主延伸方向
）へ２．５倍から７．０倍、好ましくは３．０倍から６
．０倍の範囲に延伸される。該方向と直交する方向には
１．０倍から２．０倍、好ましくは１．１倍から１．８
倍の範囲で延伸される。この延伸の順序はどちらが先で
あってもよい。主延伸方向への延伸は、この方向に高い
熱収縮率を得るために行われる。を延伸方向と直交する
方向へ延伸することにより、得られたフィルムの耐衝撃
性が向上し、かつ一方向に引き裂かれ易いという性質か
緩和される。上記直角方向の延伸；♀（か２倍を超える
と、に収縮方向と直交する方向への熱収縮性か大きくな
り過ぎ、熱収縮を打ったときの仕上かりが波打ち状態に
不均一となる。Ｌ記割合で延伸を杼ったフィルムは、通
常、」二方向の収縮率に対して、それと自交する方向の
収縮率が１５％以下、好ましくは８〜９％以下、さらに
好ましくは７％以下である。このようなフィルムは加熱
処理を打ったときに仕上がりか均一になる。

延伸方法としては通常の方法が採用される。それには例
えば、ロール延伸法、長間隙延伸法、テンター延伸法、
チューブラ−延伸法がある。これらの方法のいずれにお
いても、延伸は、逐次２軸延伸、同時２軸延伸、１軸延
伸、およびこれらの組み合わせにより行われ得る。上記
２軸延伸では、縦横方向の延伸は同時に行われてもよい
が、どちらか−・方を先に行う逐次２軸延伸が効果的で
あり、その縦横の順序はとちらが先でもよい。

好ましくは、上記延伸は、次のような１“稈で行われる
。例えば、ます、ト記フィルムを、それを構成する重合
体が自する平均ガラス転移温度（Ｔｇ）以上の、例えば
Ｔｇ＋８０℃以下の温度てｒ・熱を行う。１＝方向延伸
（Ｌ収縮方向）時に、−１−記諷度範囲でｆ・熱を行う
と、該方向と直交する方向の熱収縮を抑制することかで
きる。かつ８０±２５℃の４度範囲で行うことにより、
直交する方向の熱収縮率がほぼ最小となる。

これら延伸時には、通常、ヒートセットか行われる。例
えば、延伸を行った後に、３０℃〜１５０℃の加熱ゾー
ンを約１秒から３０秒間通すことか推奨される。ヒート
セットを行うことにより、得られたフィルムの夏期高温
トの寸法変化を防止することができる。フィルムの延伸
後であって、ヒートセットを行う前もしくは行った後に
、所定の度合で伸長を行ってもよい。その場合には、フ
ィルム長の７０％の長さまでの割合で伸長が行われる。

特に主方向に伸長し、非収縮方向（主収縮方向に対して
直交する方向）には伸長は行われない方が良い。

さらに、Ｌ記延伸後、伸長あるいは緊張状態に保ってフ
ィルムにストレスをかけなから冷却する工程、あるいは
、該処理に続いて緊張状態を解除した後も引き続いて冷
却する工程を付加することにより、得られたフィルムの
加熱による収縮特性はより良好かつ安定したものとなる
。

このようにして得たフィルムの面配向係数は１００ＸＩ
Ｏ−３以ドであることが好ましい。面配向係数が１００
ＸＩＯ−３を超えると、強度が低下し、少しの外傷によ
っても破れ易（なる。例えば瓶の外表面に巻きつけて補
強材として使用しても補強効果が低い。

複屈折率は１５Ｘ１０−３〜１６０Ｘ１０−３であるこ
とが好ましい。複屈折率が１５Ｘ１０−３未満では主収
縮方向の収縮率および収縮応力が低くなる。逆に、１６
０Ｘ１０−３を超えると外傷によって破れ易くなり、か
つ、衝撃強度が低いため、実用性が低い。得られるフィ
ルムの厚さは６〜２５０戸の範囲が好ましい。

このようにして得られた本発明の熱収縮性ポリエステル
フィルムは、例えば、４０℃で３Ｆ−ＲＪ］貯蔵後、熱
風をあてて収縮させてもフィルムに部分的な白化か生じ
ない。本発明のフィルムは、必要に応してその表面に印
刷かなされる。熱収縮させることにより、被覆、結束、
外装なとの各種用途に用いられる。

（実施例） 以下に本発明を実施例につき説明する。実施例で用いた
測定方法は次の通りである。

（１）　　熱収縮率 フィルムを幅１５ｍ−に切断してサンプルとし、長子方
向２００　、、の間隔に標線を記す。このサンプルに所
定の温度（１００℃）の熱風を１分間あてて加熱し、収
縮率を測定する。

■　熱収縮残留応力保持時間（５０％緩和時）フィルム
を幅２０ｍ−１長さ１５０ｍ箇の試験片とし、その長手
方向に１００■司の間隔に標線を記す。

テンシロンの上下−・対のチャックの間隔を５０　、。

に設定し、これらのチャ、りにＶ記フィルムを標線の位
置で固定する。これに１００℃の熱風をあて、フィルム
を収縮させ、収縮応力か０になるまでの時間を求める。

（３）部分白化 フィルムをロールに巻いた状態で、４０℃で３０間貯蔵
する。これを２３０　、、幅に裁断し、チューブ状成形
装置にかけ、チューブ状に加工する。

該チューブを長さ１４０　ｍ−に切断し、シングルサー
ビスサイズのガラス瓶にかぶせて、５秒間１３０℃の熱
風にあてて、熱収縮させる。該熱収縮したフィルムを肉
眼で観察し、白化部分の有無を判定する。

実施例１ テレフタル酸１００モル％、分子量１０００のポリエチ
レングリコール０．５モル％、エチレングリコール８．
７５モル％、ジエチレングリコール２モル％およびネオ
ペンチルグリコール１０モル％よりなる共重合ポリエス
テルを３００°Ｃで溶融押出し、厚さ１８０μｍの未延
伸フィルムを得た。

このフィルムを縦方向に１．２倍延伸し、次いで横方向
に４．１倍延伸した。次いでさらに横方向に約２０％伸
張させた状態で冷却し、厚さ４０／ｊｊｌの延伸フィル
ムを得た。得られたフィルムの特性を、後述の実施例２
〜７、比較例１〜８の結果ききもに表１に示す。

比較例１ 実施例１の方法でポリエチレングリコールの配合する代
わりに、その相当そル数分、エチレングリコールの割合
を増した共重合ポリエステルを用いる以外は、実施例１
と同様にして延伸フィルムを調製した。

得られたフィルムの特性を表１に示す。ここで得られた
フィルムの部分白化試験を行うと、フィルムの収縮率の
高い瓶の肩部において部分的な白化が見られた。

比較例２ 実施例１の方法でネオペンチルグリコールの配合割合を
５０モル％として、エチレンテレフタレートユントの割
合を本特許請求の回外の４５．５モル％とする以外実施
例１と同様にして延伸フィルムを調製した。得られたフ
ィルムの特性を表１に示す。ここで得られたフィルムの
特性を表１に示す。ここで得られたフィルムは、熱処理
した時の残留応力保持時間か短く、熱処理によってゆる
みを生じ易い。

実施例２〜７ ポリエチレンテレフタレートとポリエチレングリコール
あるいはポリエチレングリコール共重合体を食台した各
種共重合ポリエステルとを表１に示した割合で均一にブ
レンドして、実施例１と同様にして延伸フィルムを調製
した。

得られたフィルムの特性を表１に示す。

比較例３〜８ 実施例２〜７の方法において共重合ポリエステル中のポ
リエチレングリコールあるいはポリエチレングリコール
共重合体の配合の代りに、その相当モル数分のエチレン
グリコールの割合を増した共重合ポリエステルを用いる
以外は実施例２〜７と同様にして調製したフィルムの特
性を表１に示す。

これらの比較例で得られたフィルムはいずれもか部分白
化試験においてフィルムの収縮率ノ高イ瓶の０部におい
て部分的な白化か見られた。

表１から、本発明の熱収縮性フィルムは、主収縮方向に
５８％以上の熱収縮率を有し、それに直交する方向への
熱収縮率は２．５％以下であるという優れた熱収縮特性
を有する。熱処理時の残留応力保持時間も充分に長く、
例えば瓶に被覆した場合、殺菌のための熱処理時に肩部
にゆるみを生しることがない。さらに収縮したフィルム
か部分的に白化することがなく、美麗な外観を有する。

（発明の効果） 本発明によれば、このように、所定の方向に対する熱収
縮性が充分であり、かつ均一に収縮する熱収縮性ポリエ
ステルフィルムが得られる。このフィルムを利用すると
、被覆包装や結束包装において、強固な包装状態を与え
ることができる。さらに、収縮したフィルムが部分的に
白化することがなく、美麗な外観の包装が可能である。

従って、本発明のフィルムは、広範な分野で好適に利用
され得る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少くとも１種のポリエステルを含有する熱収縮性ポリエ
   ステルフィルムであって、含有されるポリエステル全体
   の５０〜９０モル％がエチレンテレフタレートユニット
   であり、そして０．０５〜１０モル％がポリエチレング
   リコールユニットおよび／またはポリエチレングリコー
   ル共重合体よりなるポリエステルフィルムであり、該ポ
   リエステルフィルムの１００℃での熱収縮率が、該フィ
   ルムの所定の一方向において３０％以上である事を特徴
   とする熱収縮性ポリエステルフィルム。