JPH07138388A - ポリエステル系熱収縮性フイルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温収縮性、収縮の均一性ともにすぐれ、特
に各種容器用収縮ラベルとして有用なポリエステル系熱
収縮性フイルムの製造方法を提供する。 【構成】 ジカルボン酸成分がテレフタル酸１００モル
％よりなり、ジオール成分がエチレングリコール７０モ
ル％、１，４−シクロヘキサンジメタノール３０モル％
よりなる共重合ポリエステル樹脂を溶融押出し、厚さ１
６０μｍの未延伸フイルムを得た。該未延伸フイルムを
テンター延伸機を用いて８５℃で横方向に４倍延伸した
後、フイルムを緊張保持したまま８５℃で１０秒間アニ
ーリングし、その後９０℃で横方向に１．１２５倍に再
延伸し、合計で４．５倍延伸した厚さ３６μｍのポリエ
ステル系熱収縮性フイルムを得た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリエステル系熱収縮
性フイルムの製造方法に関し、更に詳しくは、低温収縮
性、均一収縮性等にすぐれ、特に各種容器用収縮ラベル
として有用なポリエステル系熱収縮性フイルムの製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱収縮性フイルムは加熱によって収縮す
る性質を利用して、収縮包装、収縮ラベル、キャップシ
ール等の用途に広く用いられている。ところで、従来、
塩化ビニル系樹脂（ＰＶＣ）やポリスチレン系樹脂（Ｐ
Ｓ）等の一軸延伸フイルムがポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）容器やガラス容器等の各種容器に対してラ
ベル用として用いられている。なかでも熱収縮性ＰＶＣ
系フイルムが、低温収縮性、印刷適性等が良好であるた
め汎用されている。

【０００３】しかし、ＰＶＣは耐熱性が低い、焼却時に
塩化水素ガスを発生する等の問題を抱えている。又、Ｐ
ＶＣ系熱収縮性フイルムをＰＥＴ容器等の収縮ラベルと
して用いると容器のリサイクル利用に際してラベルと容
器とを分離する必要がある。

【０００４】一方、ＰＥＴ等のポリエステル系樹脂の熱
収縮性フイルムは耐熱性にすぐれ、焼却時に塩化水素ガ
スのような有毒ガスを発生しないため、ＰＶＣ系フイル
ムに代わる容器用収縮ラベルとしての利用が期待されて
いる。ところが、ポリエステル系樹脂は高い結晶性を有
しているため、その熱収縮性フイルムは熱収縮開始温度
がＰＶＣよりも高く、しかも温度上昇に伴って収縮率が
急激に上昇する傾向を示し、各種容器用ラベルとしての
用途には生産性や収縮の均一性の点で問題があった。

【０００５】そこで、最近、ポリエステル系熱収縮性フ
イルムについて種々の改良が行われている。例えば、特
開昭５７−４２７２６号公報には、芳香族ジカルボン酸
成分としてテレフタル酸、ジオール成分としてエチレン
グリコール及び１，４−シクロヘキサンジメタノールか
らなる共重合ポリエステル系収縮包装用フイルムが開示
されている。

【０００６】又、特開平２−１６０３２号公報及び特開
平２−１５５６３０号公報には、共重合ポリエステル製
の熱収縮性フイルムであって、一定方向の収縮率や収縮
応力について、特定値のものを用いたときには収縮むら
が改良され得ることが開示されている。

【０００７】更に、特開平２−１５３９４１号公報に
は、特定のジカルボン酸成分とジオール成分とから合成
され、且つガラス転移温度が特定範囲のものについては
低温収縮性にすぐれ、且つ自然収縮性の少ないものが得
られることを示している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記いずれの公報に記
載のフイルムは、アニーリングが行われないか、アニー
リングが行われてもその後に延伸が行われないので、低
温収縮性が得られたとしても収縮率の安定性、収縮の均
一性ともに満足できるものではない。

【０００９】又、延伸方法として公知のテンター法、チ
ューブラー法が行われているが、いずれにしても、予熱
ゾーンを通過させた後に延伸を行い、熱処理する場合は
延伸後に熱処理して熱収縮性フイルムを製造する。しか
し、ポリエステルを主成分とするフイルムにこの方法を
用いると、低温収縮性に欠け、また温度上昇に伴い収縮
率が急激に増加するので、結果としてシュリンクトンネ
ルの高温化が必要となり、収縮の不均一な仕上がりにな
る。

【００１０】シュリンクトンネルの高温化は生産性の低
下につながり、収縮の不均一な仕上がりは収縮ラベルと
したとき印刷の歪み、及び容器へのラベルの密着性の不
均一を生ずるので重要な課題である。

【００１１】本発明は上記従来の問題点を解消し、低温
収縮性、収縮の均一性ともにすぐれ、特に各種容器用収
縮ラベルとして有用なポリエステル系熱収縮性フイルム
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に使用される共重
合ポリエステル樹脂は、テレフタル酸と、エチレングリ
コールと、炭素数が３〜１０の脂肪族ジカルボン酸、炭
素数が３〜１０の脂肪族ジオール、炭素数が２〜１０の
脂肪族ジオールの多量体、シクロヘキサンジメタノール
及びシクロヘキサンジオールよりなる群から選ばれた１
種もしくは２種以上の共重合成分とからなる。

【００１３】上記共重合ポリエステル樹脂の共重合成分
である炭素数が３〜１０の脂肪族ジカルボン酸として
は、例えばマロン酸、琥珀酸、アジピン酸、アゼライン
酸、マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。炭素数が３
〜１０の脂肪族ジオール成分としては、例えば２−プロ
パンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブ
タンジオール、１，６−ヘキサンジオール等が挙げられ
る。炭素数が２〜１０の脂肪族ジオールの多量体として
は、例えばジエチレングリコール、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール、ポリ（トリメチレン
オキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシ
ド）グリコール等が挙げられる。上記共重合成分は単独
で使用されてもよく、２種類以上併用されてもよい。

【００１４】これら脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオ
ール成分は炭素数が３〜１０のものであり、脂肪族ジオ
ールの多量体は炭素数が２〜１０のものを使用する。炭
素数がこれに満たないものを用いると、広い温度範囲に
わたって徐々に収縮率が増加するという特性が得られ
ず、収縮むらやしわを生じ易くなる。又、炭素数が上記
の範囲を超えたものを用いると、結晶化度が高くなって
収縮率が低下し、収縮不足によるしわが発生し易くな
る。

【００１５】上記共重合ポリエステル樹脂の共重合成分
である脂肪族ジカルボン酸等の共重合成分の含有量は、
共重合成分が酸成分の場合は酸成分の５〜５０モル％と
し、ジオール成分の場合はジオール成分中５〜５０モル
％とし、酸成分、ジオール成分のどちらも含む場合は、
その合計が全モノマー中５〜５０モル％とするのがよ
い。

【００１６】尚、共重合成分のジオール成分が脂肪族ジ
オールの多量体のときは単量体換算のモル分率をいう。
含有量は共重合成分の含有量が５モル％未満の場合は、
上記のような様々な形態の歪みの発生する割合が小さ
く、収縮開始後広い温度範囲にわたって収縮率が徐々に
増加するという本発明特有の収縮特性が得難い。又、共
重合成分の含有量が５０モル％を超えると、ポリエステ
ル系樹脂が結晶化し易くなるため、得られるフイルムの
収縮率が低下し、ヒートシール性も低下する。

【００１７】上記共重合ポリエステル樹脂には上記以外
の共重合成分が共重合されてもよい。上記以外の共重合
成分としては、例えばイソフタル酸、オルソフタル酸な
どが挙げられる。上記共重合ポリエステル樹脂は単独で
使用されてもよく、２種類以上併用されてもよい。

【００１８】本発明のポリエステル系熱収縮性フイルム
の製造方法は、上記共重合ポリエステル樹脂からなるフ
イルムをＴｇ−５℃〜Ｔｇ＋３０℃の温度で２〜５倍に
延伸した後、延伸温度〜延伸温度＋８０℃の温度でアニ
ーリングし、次いでＴｇ−５℃〜アニーリング温度の温
度で１．０５〜２倍に再延伸するものである。

【００１９】始めの延伸（以下初期延伸という）はＴｇ
−５℃〜Ｔｇ＋３０℃の温度範囲で行う。好ましくはＴ
ｇ〜Ｔｇ＋１０℃である。ここでＴｇ−５℃よりも低い
と延伸中にフイルムが破れ、Ｔｇ＋３０℃を超えると均
一に延伸することができない。

【００２０】初期延伸倍率は２〜５倍であり、好ましく
は３〜４．５倍である。２倍よりも少ないと収縮性が悪
く、５倍よりも多いとアニーリング後の再延伸時に切れ
易く生産性の低下につながる。

【００２１】アニーリングは初期延伸したフイルムを緊
張状態において初期延伸温度〜初期延伸温度＋８０℃の
温度で行う。好ましくは初期延伸温度〜初期延伸温度＋
５０℃である。

【００２２】アニーリング温度が初期延伸温度よりも低
いと初期延伸による歪みを必要なだけ緩和することがで
きず、収縮仕上がりのよいフイルムが得られない。又、
初期延伸温度＋８０℃よりも高いとアニーリング効果が
大きすぎて収縮率の低下につながり収縮不足となる。

【００２３】又、アニーリング時間は３〜１２０秒であ
るのが好ましく、より好ましくは５〜６０秒である。３
秒よりも短いと充分なアニーリング効果が得られず、収
縮仕上がりのよいフイルムが得られない。１２０秒より
も長いとアニーリング効果が大きすぎて収縮率の低下に
つながり収縮不足となる。

【００２４】再延伸倍率は初期延伸したものをアニーリ
ング後に１．０５〜２倍延伸する。好ましくは１．１〜
１．５倍である。１．０５倍よりも少ないと低温での収
縮率が小さくなり、２倍よりも大きいと収縮が不均一と
なり易く、仕上がりが悪くなる。

【００２５】

【作用】本発明は、テレフタル酸と、エチレングリコー
ルと、炭素数が３〜１０の脂肪族ジカルボン酸、炭素数
が３〜１０の脂肪族ジオール、炭素数が２〜１０の脂肪
族ジオールの多量体、シクロヘキサンジメタノール及び
シクロヘキサンジオールよりなる群から選ばれた１種も
しくは２種以上の共重合成分とからなる共重合ポリエス
テル樹脂からなるフイルムを用いるので、収縮のための
温度範囲が広く、温度を高めるとともに収縮率が徐々に
増加する。

【００２６】上記フイルムをＴｇ−５℃〜Ｔｇ＋３０℃
の温度で２〜５倍に初期延伸することにより、均一な延
伸ができるとともに再延伸中に切れ難く、高い収縮率が
得られる。

【００２７】初期延伸の後に延伸温度〜延伸温度＋８０
℃の温度でアニーリングを行うことにより、初期延伸で
生じた分子鎖歪を緩和するとともに、均一に分散させて
温度変化に対する急速な収縮を抑制し、均一に収縮させ
ることができる。本発明によると、アニーリングの後、
Ｔｇ−５℃〜アニーリング温度の温度で再延伸を行うこ
とにより低温で収縮する歪みが分子鎖に与えられ、ＰＶ
Ｃフイルムと同等の低温収縮性と、収縮させるための温
度が高くなるにつれ、徐々に収縮率が増加するという収
縮特性が得られる。この温度範囲は広いので、温度を選
択することにより収縮率を選択でき、しかも収縮むらや
しわのない均一な収縮仕上がりを有するフイルムが得ら
れる。

【００２８】又、焼却処理の際に塩化水素ガス等の有害
ガスの発生がなく、更に、ＰＥＴ系樹脂容器と同種の原
料からなるのでフイルムをつけたまま容器の回収再利用
ができる。

【００２９】

【実施例】以下に本発明ポリエステル系熱収縮性フイル
ムの製造方法の実施例を説明する。 （実施例１）ジカルボン酸成分がテレフタル酸１００モ
ル％よりなり、ジオール成分がエチレングリコール７０
モル％、１，４−シクロヘキサンジメタノール３０モル
％よりなる共重合ポリエステル樹脂を溶融押出し、厚さ
１６０μｍの未延伸フイルムを得た。該未延伸フイルム
をテンター延伸機を用いて８５℃で横方向に４倍延伸し
た後、フイルムを緊張保持したまま８５℃で１０秒間ア
ニーリングし、その後９０℃で横方向に１．１２５倍に
再延伸し、合計で４．５倍延伸した厚さ３６μｍのポリ
エステル系熱収縮性フイルムを得た。

【００３０】（実施例２）ジカルボン酸成分がテレフタ
ル酸９５モル％とイソフタル酸５モル％よりなり、ジオ
ール成分がエチレングリコール７５モル％とジエチレン
グリコール２５モル％よりなる共重合ポリエステル樹脂
を用いた他は実施例１と同様にして厚さ１６０μｍの未
延伸フイルムを得た。該未延伸フイルムを６５℃で３倍
に延伸し、８０℃、２０秒でアニーリングを行い、更に
６０℃で１．３３倍に再延伸し、合計で５倍延伸した他
は実施例１と同様にしてポリエステル系熱収縮性フイル
ムを得た。

【００３１】（実施例３）実施例１で用いた共重合ポリ
エステル樹脂５０重量％と、実施例２で用いた共重合ポ
リエステル樹脂５０重量％を混合した樹脂を用いた以外
は実施例１と同様にして厚さ１６０μｍの未延伸フイル
ムを得た。該未延伸フイルムを初期延伸温度７０℃で４
倍に延伸し、８０℃、１０秒間でアニーリングを行い、
次に再延伸温度７０℃で１．２５倍に延伸し、合計延伸
倍率５倍とした以外は実施例１と同様にしてポリエステ
ル系熱収縮性フイルムを得た。

【００３２】（実施例４）ジカルボン酸成分がテレフタ
ル酸８５モル％とイソフタル酸１５モル％よりなり、ジ
オール成分がエチレングリコール５５モル％、ネオペン
チルグリコール１５モル％よりなる共重合ポリエステル
樹脂を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１６０μ
ｍの未延伸フイルムを得た。該未延伸フイルムを７５℃
で４倍に延伸し、８０℃、１０秒間でアニーリングを行
い、次に６５℃で１．１倍に再延伸して合計延伸倍率を
４．４倍とした以外は実施例１と同様にしてポリエステ
ル系熱収縮性フイルムを得た。

【００３３】（比較例１）ジカルボン酸成分がテレフタ
ル酸１００モル％よりなり、ジオール成分がエチレング
リコール１００モル％よりなる共重合ポリエステル樹脂
を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１６０μｍの
未延伸フイルムを得た。該未延伸フイルムを８０℃で４
倍に延伸し、８５℃、１０秒間でアニーリングを行い、
次に８０℃で１．１２５倍に再延伸して合計延伸倍率を
４．５倍とした以外は実施例１と同様にしてポリエステ
ル系熱収縮性フイルムを得た。

【００３４】（比較例２〜１４）実施例３と同様にして
厚さ１６０μｍの未延伸フイルムを得て、表１に示した
条件で延伸しアニーリングを行った。

【００３５】（比較例１５）塩化ビニル系熱収縮性フイ
ルム（三菱樹脂社製 商品名：ヒシレックス５０２）を
用いた。以上の実施例及び比較例で使用した樹脂のガラ
ス転移温度（Ｔｇ）、延伸条件、アニーリング条件を表
１にまとめて示した。ガラス転移温度は未延伸フイルム
を示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した。

【００３６】

【表１】

【００３７】性能評価 上記実施例１〜４及び比較例１〜１５の熱収縮性フイル
ムについて以下の項目を評価した。 （１）収縮率の測定 各々の熱収縮性フイルムを１００ｍｍ×１００ｍｍの正
方形に切取り、これを表２、表３に示すとおり６０〜１
１０℃の温度域で１０℃毎における熱風中で５秒間収縮
させてその収縮率を測定した。その結果を表２、表３に
示した。

【００３８】（２）収縮ラベルとしての評価 各々の熱収縮性フイルムに格子状の模様を印刷し、延伸
方向に巻いてヒートシールにより接合してチューブ状の
熱収縮性ラベルとした。該ラベルを，ＰＥＴ製のボトル
に被せ、シュリンクトンネルを通過させて収縮させた
後、ラベルの印刷の歪み、しわの発生の有無について外
観を観察した。シュリンクトンネルは２ゾーンからな
り、第１ゾーンの熱風温度は１３０℃、第２ゾーンの熱
風温度は１７０℃であった。結果を表２、表３に示し
た。

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】表２に示したとおり、本発明方法による実
施例１〜４のものはいずれも収縮温度の上昇に伴い、徐
々にしかも安定した収縮率の増加が認められた。又、こ
れを用いたラベルは収縮による歪みやしわの発生がな
く、ラベルとしてすぐれたものであった。これに対し比
較例のものは表３に示したとおり、ラベルとして用いる
といずれも収縮むらや収縮不足によるしわが発生しラベ
ルとして不適当であった。

【００４２】

【発明の効果】本発明ポリエステル系熱収縮性フイルム
の製造方法は以上の構成であり、特定の共重合ポリエス
テル樹脂を含む混合樹脂を用いること、初期延伸を行う
こと、初期延伸の後にアニーリングを行うという工程の
組合せにより、低温における収縮性にすぐれ、且つ、収
縮温度範囲がひろくなり、収縮温度を高くするに伴い収
縮率が徐々に増加するため、収縮むらや収縮不足による
しわの発生がなく、収縮の均一な熱収縮性フイルムが得
られる。

【００４３】本発明方法によって得られる熱収縮性フイ
ルムは、ＰＶＣ系熱収縮性フイルム用のシュリンクトン
ネルを用いて低温で熱収縮させても収縮不足を起こさ
ず、且つ美麗な収縮仕上がりが得られるので、各種容器
用収縮ラベルとしてすぐれており、又、焼却処理の際に
塩化水素ガス等の有害ガスの発生がない。更に、ポリエ
ステル系樹脂容器のラベルとして用いた場合には、同種
の原料からなるのでこの容器を回収再利用する際にフイ
ルムを分離する必要がなく、能率的、経済的に回収再利
用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:02 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレフタル酸と、エチレングリコール
   と、炭素数が３〜１０の脂肪族ジカルボン酸、炭素数が
   ３〜１０の脂肪族ジオール、炭素数が２〜１０の脂肪族
   ジオールの多量体、シクロヘキサンジメタノール及びシ
   クロヘキサンジオールよりなる群から選ばれた１種もし
   くは２種以上の共重合成分とからなる共重合ポリエステ
   ル樹脂からなるフイルムを、Ｔｇ−５℃〜Ｔｇ＋３０℃
   の温度で２〜５倍に延伸した後、延伸温度〜延伸温度＋
   ８０℃の温度でアニーリングし、次いでＴｇ−５℃〜ア
   ニーリング温度の温度で１．０５〜２倍に再延伸するこ
   とを特徴とするポリエステル系熱収縮性フイルムの製造
   方法。