JPH0741668B2

JPH0741668B2 - 熱収縮フイルム

Info

Publication number: JPH0741668B2
Application number: JP60041981A
Authority: JP
Inventors: 達夫加藤; 孝之平岡
Original assignee: 三井石油化学工業株式会社
Priority date: 1985-03-05
Filing date: 1985-03-05
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPS61203161A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、低温収縮性に優れたポリエチレンテレフタレ
ートを主成分とする熱収縮フィルムに関する。

〔従来の技術〕

ポリエチレンテレフタレートからなる熱収縮フィルムは
透明性に優れ、引張強度、収縮率も大きく且つ比較的低
温で熱収縮するので、食品包装用あるいは玩具、日用雑
貨品等の包装用として使用されている。しかしながら、
かかる特徴を有するポリエチレンテレフタレート熱収縮
フィルムもポリ塩化ビニル熱収縮フィルム等に比べると
収縮率が小さく、又収縮温度もやや高いので、ポリ塩化
ビニル熱収縮フィルムほど汎用的でなく、用途も制限さ
れているが現状である。

ポリエチレンテレフタレート熱収縮フィルムの性能を改
良する方法として、ポリエチレンテレフタレート（以下
PETと略す）にポリブチレンテレフタレートを２〜35重
量％添加して低温収縮性及び収縮率を改良する方法（特
開昭51−88550号公報）が提案されているが、かかる方
法においても収縮率は、30％と左程改良されてない。
又、結晶融解熱7cal/g以上のポリエステル99〜85重量％
に、結晶融解熱6cal/g以下のポリエステル１〜15重量％
を添加した二軸配向ポリエステルフィルム（特開昭51−
90346号公報）が提案されている。

しかしながら、かかる二軸配向ポリエステルフィルム
は、二軸延伸PETフィルムの剛性、接着性等を改良する
もので、その用途も特にビデオテーオプベース、オーデ
ィオテープベース、コンピューターテープベース用途
と、フイルムが収縮することを最も嫌う用途であり、本
発明の目的とする低温収縮性に優れた熱収縮フィルムと
は全く異なる分野のものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかる状況に鑑み、本発明者らは低温収縮性に優れたPE
Tを主成分とする熱収縮フィルムを得るべく種々検討し
た結果、PETに特定の非晶性のポリエステル樹脂を特性
量添加することにより、低温収縮性、透明性、光沢およ
び剛性に優れた熱収縮フィルムが得られることが分か
り、本発明を完成するに至った。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明によれば、ポリエチレンテレフタレート（Ａ）50ないし90重量％、
および、50ないし100モル％のイソフタル酸を含むジカ
ルボン酸成分と、100ないし75モル％の脂肪族グリコー
ルおよび０ないし25モル％の芳香族ジヒドロキシ化合物
とからなるジヒドロキシ化合物成分から形成される非晶
性ポリエステル樹脂（Ｂ）10ないし50重量％との組成物
から構成されるフィルムであって、且つ少なくとも一方
向に延伸されており、70℃の温水に30秒間浸漬した際の
収縮率が20％以上であることを特徴とする、低温収縮
性、透明性、光沢及び剛性に優れたポリエチレンテレフ
タレートを主成分とする熱収縮フィルムが提供される。

〔作用〕

本発明におけるポリエチレンテレフタレートとは、通
常、ジカルボン酸成分の80モル％以上、好ましくは90モ
ル％以上がテレフタル酸であり、グリコール成分の80モ
ル％以上、好ましくは90モル％以上がエチレングリコー
ルである結晶性の熱可塑性ポリエステル樹脂である。
尚、残余の他のジカルボン酸としては具体的には、例え
ば、イソフタル酸、ジフエニルエーテル−4,4−ジカル
ボン酸、ナフタリン−1,4−または2,6−ジカルボン酸等
の芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン
酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸等の脂肪族ジカ
ルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカル
ボン酸等が挙げられ、他のグリコール成分としては、プ
ロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペン
チルグリコール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサン
ジメタノール等の脂環族グリコール、ビスフエノールＡ
等の芳香属ジヒドロキシ化合物等が挙げられる。

本発明に用いるPETの分子量は、フィルムを製造し得る
ものであれば特に限定はされないが、通常、ｏ−クロロ
フエノール25℃における極限粘度〔η〕（以下I.Vと呼
ぶ〕が0.6dl/g以上、好ましくは0.65ないし1.5dl/gの範
囲のものである。

本発明におけるポリエステル樹脂とは、非晶性、好まし
くはガラス転移温度（Tg）が50ないし90℃、更に好まし
くは60ないし70℃の範囲の熱可塑性ポリエステル樹脂で
ある。

結晶性のポリエステル樹脂を前記PETに添加しても低温
収縮性は、殆ど改良されない。又ポリエステル樹脂のTg
が前記範囲外のものはPETの好適に延伸温度である70な
いし100℃の簡易での延伸に際し、冷延伸白化や均一延
伸不良を生じ外観を損ねたフィルムとなり易く、又、収
縮性についても実用上の最適収縮温度50ないし100℃で
最大の収縮性能を発揮できない虞れがある。

前記非晶性ポリエステル樹脂（Ｂ）は、ジカルボン酸の
50ないし100モル％がイソフタル酸で、残部がテレフタ
ル酸等の他のジカルボン酸成分からなるジカルボン酸成
分と、100ないし75モル％の脂肪族グリコールおよび０
ないし25モル％の芳香族ジヒドロキシ化合物とからなる
ジヒドロキシ化合物成分とから形成されるものである。

上記ジカルボン酸成分におけるイソフタル酸以外のジカ
ルボン酸としては、テレフタル酸、2,6ナフタリンジカ
ルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク
酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸等
の脂肪族ジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、ヘキサ
ヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカルボン酸の１種また
は２種以上が例示される。

また、ジヒドロキシ化合物成分の脂肪族グリコールとし
ては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,
4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサ
メチレングリコール等、芳香族ジヒドロキシ化合物とし
ては、ビスフェノール、1,3−ビス（２−ヒドロキシエ
トキシ）ベンゼン、1,4−（ヒドロキシエトキシ）ベン
ゼン等が挙げられ、これらは、単独または２種以上を組
み合わせて用いられる。

この非晶性ポリエステル樹脂（Ｂ）は、熱可塑性を示す
かぎりにおいて、少量のトリオールやトリカルボン酸の
如き３価以上のポリヒドロキシ化合物やポリカルボン酸
などで変性されていてもよい。

イソフタル酸が15モル％未満のイソフタレート重合体
は、非晶性とならない場合があり、延いては前記PETに
添加しても低温収縮性が改良されない虞れがある。

前記非晶性のイソフタレート重合体の中でも、ジカルボ
ン酸成分の残部がテレフタル酸であり、ジヒドロキシ化
合物の５ないし90モル％、更には10ないし15モル％が1,
3−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンあるいは
1,4−（ヒドロキシエトキシ）ベンゼン及び10ないし96
モル％、更に75ないし90モル％がエチレングリコールと
からなるイソフタレート重合体が同一ブレンド量に於け
る収縮率が大きい点で好ましい。

本発明における非晶性とは、190℃の雰囲気下で３時間
以上放置して場合に、結晶化による失透を生じない樹脂
であり、且つ又DSCによる測定では明確な結晶化或いは
結晶融解ピークを持たない樹脂である。又、非晶性のポ
リエステル樹脂（Ｂ）のTgはDSCにより昇温速度10℃/mi
nで昇温時の潜熱の転移点から求めた値である。

本発明に用いる非晶性のポリエステル樹脂（Ｂ）の分子
量はPET（Ａ）のフィルム形成性を阻害しないものであ
れば特に限定はされないが、通常、ｏ−クロロフエノー
ル25℃におけるI.Vが0.6dl/g以上、好ましくは0.8ない
し0.9dl/gの範囲のものである。

本発明の非晶性ポリエステル樹脂（Ｂ）の代わりに同じ
非晶性であるポリエステルエラストマーを用いても収縮
フィルムとなり得るが、かかる非晶性のポリエステルエ
ラストマーを用いたものは著しく透明性を損なうので使
用できない。

本発明の熱収縮フィルムに用いる組成物は、前記PET
（Ａ）50ないし90重量％、好ましくは60ないし80重量
％、及び前記非晶性ポリエステル樹脂（Ｂ）10ないし50
重量％、好ましくは20ないし40重量％とから構成され
る。非晶性ポリエステル樹脂（Ｂ）が５重量％未満では
低温収縮性に優れた熱収縮フィルムが得られず、一方、
50重量％を越えると、耐衝撃性、引張強度等の機械的強
度が低下し、フィルムとして実用的でない。

尚、PET（Ａ）と非晶性ポリエステル樹脂（Ｂ）とを混
合して組成物を得る時、あるいはフィルム成形時に成形
温度を270ないし330℃、更に290ないし320℃の範囲にす
ると、或程度のエステル交換反応が起こり、その為、フ
ィルムを延伸する際の配向結晶化が抑制され、延いては
収縮率が向上するので好ましい。成形温度が270℃未満
では、押出成形が困難で又得られる延伸フィルムの収縮
率が低い傾向にある。一方330℃を越えると、得られる
延伸フィルムの収縮率は良好であるが、組成物の熱劣化
が激しくフィルムの機械的強度が低くなる傾向にある。

本発明に用いる組成物には、耐熱安定剤、耐候安定剤、
帯電防止剤、滑剤、離型剤、顔料分散剤、顔料、スリッ
プ剤あるいは染料等の通常ポリエステルに添加される各
種配合剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加してお
いてもよい。

本発明の熱収縮フィルムは、前記PET（Ａ）及び非晶性
ポリエステル樹脂（Ｂ）との組成物から構成されるフィ
ルムであって、且つ少なくとも該フィルムが一方向に延
伸されており、70℃の温水に30秒間浸漬した際の収縮率
が20％以上の熱収縮フィルムである。

本発明の熱収縮フィルムの厚さは、用途により種々決定
され得るが、通常、10ないし200μｍ、好ましくは30な
いし50μｍの範囲である。又、本発明の熱収縮フィルム
の収縮特性は、通常65℃から収縮が始まり、80℃から90
℃でその収縮率が最大に達するので従来のPVCやPSの非
晶性収縮フィルムと同等の性能を有し、しかもその収縮
特性は、PETと非晶性ポリエステル樹脂のブレンド量に
より自由に選択できる。

本発明の熱収縮フィルムを製造する方法としては、種々
公知の方法、例えば、原反フィルムをＴ−ダイ法あるい
はインフレーション法により成形した後、延伸ロール等
を用いて一軸延伸する方法、あるいは一軸延伸後テンタ
ーにより直交方向に延伸する方法（逐次二軸延伸法）、
もしくはＴ−ダイ法により得られたフィルムをテンター
により同時二軸延伸する方法、及びインフレーション同
時二軸延伸法等が挙げられる。上記成形において、原反
フィルムの成形温度（押出機の設定温度）は通常270〜3
30℃の範囲で、原反フィルムの冷却は冷却ロール方式、
空冷方法のいずれでもよい。

原反フィルムの延伸温度は、通常70〜110℃、好ましく
は80〜100℃の範囲である。延伸温度が70℃未満では、
冷延伸となりフィルムの透明度が低下する傾向にあり、
一方、110℃越えると延伸温度が高すぎて低温収縮性が
損なわれる傾向にある。延伸倍率は面積延伸倍率で通常
２〜16倍、好ましくは2.8〜６倍の範囲である。面積延
伸倍率が２倍未満では、均一な厚さの延伸フィルムが得
られない傾向にあり、一方16倍を越えると、高度に配向
結晶化が進行するので、逆に収縮率が低下する傾向にあ
る。

本発明の熱収縮フィルムは、低温収縮性、透明性等に優
れるので、単体フィルムで一般収縮包装用フィルム、集
合収縮包装用ラベル等に使用できる。更に、片面あるい
は両面に印刷したり、接着剤等のコーティングもでき
る。

〔発明の効果〕

本発明の熱収縮フィルムは、従来のポリエチレンテレフ
タレートからなる熱収縮フィルムに比べて、低温での収
縮率が大きく、又、従来のPETの熱収縮フィルムは高延
伸する事により、配向結晶化が進行する為延伸倍率に極
めて狭い制約があったが、本発明では、この点を大きく
改良し、高延伸でも配向結晶化の起こりにくい収縮フィ
ルムの開発に成功した。これによって、PETを基材とす
るシュリンク・ラベルとして、ガラス瓶は勿論、PETボ
トルを始めとするプラスチックボトルについても低温で
収縮機能を活かして応用できる様になった。特にPETボ
トルの場合には、ラベルと本体が同材質であるため廃棄
の点からも好適である。

〔実施例〕

次に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本
発明はその要旨を越えない限り、これらの例に何に制約
されるものではない。

尚、本実施例及び参考例に記載する略号は以下の物質を
示す。

IA イソフタル酸 TA テレフタル酸 EG エチレングリコール DER 1,3−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼ
ン CHDM シクロヘキサンジメタノールまた、組成比はmol％、ブレンド量はwt％で表示する。

実施例１〜７、比較例１、２ PETとして商品名三井PETJ135（IV＝0.85）（三井ペット
樹脂（株）製）に対し、IA:TA/EG＝90:10/100（mol％）
の非晶性ポリエステルを表１に記載の割合でブレンド
し、成形温度270℃にて150μのＴ−ダイ・シートを成形
し、これを90mm×90mmの試験片として東洋精機製二軸延
伸フィルム成形機械を用いて80℃にて面積延伸倍率で３
倍に一軸延伸し、その延伸フィルムを70℃、80℃および
90℃の各温水に30秒間浸漬し、その収縮性能を調べた結
果を表１に示す。

この結果、非晶性ポリエステルのブレンド量の増加に伴
ない、収縮性が向上していることがわかる。但し、非晶
性ポリエステル50重量％を越えるとフィルムの衝撃強度
等機械物性が低下するので、実用化の価値はない。

又、三井PET J135に対しIA:TA/EG:DER＝90:10/85:15の
非晶性ポリエステルをブレンドし、上記手順と同様な方
法で調べた結果、IA:TA/EG系ポリエステルに比べ同等以
上の収縮性能を有することを確認した。

実施例８〜12 PETとして商品名三井PET J025（I.V.＝0.72）（三井ペ
ット樹脂（株）製）及びJO55（I.V.＝1.3）に対し、IA:
TA/EG＝90:10/100の非晶性ポリエステルを表２に示す量
でブレンドし、成形温度270℃にて150μのＴ−ダイ・シ
ートを成形し、これを実施例１と同様の条件で３倍、3.
6倍及び４倍の一軸延伸フィルムを成形し、これを実施
例１と同様の条件にて収縮性能を調べた結果を表２に示
す。

この結果、PETの分子量によらず、同等の収縮性能を示
すことがわかる。

また３〜４倍の延伸倍率においては、延伸倍率の増加に
伴い収縮率は小さくなる方向を示している。これは、高
度に延伸することにより、一部配向結晶化が進行するた
めである。又、非晶性ポリエステルのブレンド量の増加
にと伴い、高延伸倍率下での収縮率の低下が小さい傾向
を示している。これは、非晶性ポリエステルが延伸によ
る配向結晶化を阻害するためである。

実施例13、14 PETとして、商品名三井PET J135に対してIA:TA/EG:DER
＝90:10/85:15の非晶性ポリエステルを表３に示す量で
ブレンドし、成形温度320℃にて150μのＴ−ダイシート
を作成し、これを実施例１と同様の手段にて収縮性能を
調べた結果を表３に示す。

この結果、本発明によって得られたフィルムは、270℃
で成形した比較例より遥かに収縮性能が向上しているこ
とが判る。これは高温で成形することにより異種のポリ
エステル間でエステル交換が進行し、更に延伸による配
向結晶化を阻害するためである。

実施例15〜17、参考例 PETとして、商品名三井PET J135に対して、IA:TA/EG＝7
0:30/100の非晶性ポリエステル及びTA/EG:CHDM＝100/6
8:32の非晶性ポリエステルを表４に示す量でブレンド
し、実施例１の手順にしたがって収縮性を評価した結果
を表４に示す。

この結果、IA:TA/EG系のポリエステルではその組成によ
らず、同様の収縮性能を有することが判る。

一方、参考例に示したようにTA/EG:CHDM系のポリエステ
ルでも、PET単体に比較すると、大幅に収縮性能は向上
しているが、IA:TA/EG系に比較すると低温での収縮特性
が劣っている。これは、非晶性ポリエステルのガラス転
移温度と関連があり、ガラス転移温度の高いTA/EG:CHDM
系のポリエステルの方が低温収縮性が劣ることを示して
いる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエチレンテレフタレート（Ａ）50ない
し90重量％、および、50ないし100モル％のイソフタル
酸を含むジカルボン酸成分と、100ないし75モル％の脂
肪族グリコールおよび０ないし25モル％の芳香族ジヒド
ロキシ化合物とからなるジヒドロキシ化合物成分から形
成される非晶性ポリエステル樹脂（Ｂ）10ないし50重量
％との組成物から構成されるフィルムであって、且つ少
なくとも一方向に延伸されており、70℃の温水に30秒間
浸漬した際の収縮率が20％以上であることを特徴とする
熱収縮フィルム。