JPH11207818A - 熱収縮性ポリエステル系フィルム - Google Patents
熱収縮性ポリエステル系フィルムInfo
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- JPH11207818A JPH11207818A JP1885098A JP1885098A JPH11207818A JP H11207818 A JPH11207818 A JP H11207818A JP 1885098 A JP1885098 A JP 1885098A JP 1885098 A JP1885098 A JP 1885098A JP H11207818 A JPH11207818 A JP H11207818A
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- B29K2995/0049—Heat shrinkable
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- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Abstract
歪みの発生が極めて少なく、かつミシン目カット性に優
れた、ラベル用途に好適な熱収縮性ポリエステル系フイ
ルムを提供することにある。 【解決手段】 熱収縮性ポリエステル系フイルムにおい
て、主収縮方向の温湯収縮率率が70℃・5秒で20%
以上であり75℃・5秒で35〜55%であり、80℃
・5秒で50〜60%であって、75℃温湯10秒処理
で5%収縮させた後の主収縮方向と直交する方向におい
て破断伸度20%以下の発生率が10%以下であること
を特徴とする熱収縮性ポリエステル系フイルム。
Description
系フィルムに関し、さらに詳しくは熱収縮性フィルムの
収縮後にシワ、収縮斑、歪みの発生が極めて少なく、か
つミシン目カット性に優れた、ラベル用途に好適な熱収
縮性ポリエステル系フィルムに関するものである。
のラベル用収縮フィルムの分野では、ポリ塩化ビニル、
ポリスチレン等からなるフィルムが主として用いられて
いたが、近年、ポリ塩化ビニルについては廃棄時に焼却
する際の塩素系ガス発生の問題、ポリエチレンについて
は印刷が困難である問題等があり、さらにPETボトル
の回収にあたってはPET以外の樹脂のラベルを分別す
る必要がある等の問題が加わり、熱収縮性ポリエステル
系フィルムが注目を集めている。
ムは、急激に収縮するのが多く、収縮後にシワ、収縮
斑、歪みが残り、また収縮後に外部から与えられた衝撃
による破断が生じやすい等ラベル用収縮フイルムとして
満足されるものではなかった。かかる欠点の一部を回避
するため、特公平7−77757号公報では主収縮方向
と直交する方向の破断伸度を著しく小さくすることによ
って収縮仕上がり性を改良する方法が開示されている。
向戻り応力を小さくすることによって、収縮仕上り性を
改良する方法が開示されている。しかしながら上記方法
で得られたフイルムは収縮トンネル通過時間が短時間で
ある小型PETボトル用途では十分な収縮仕上り性が得
られず、収縮フイルムとして満足されるものではなかっ
た。
ら熱可塑性重合体からなるボトルのリサイクル問題への
対応が迫られている。熱可塑性重合体からなるボトル、
特にPETボトルのリサイクルへの関心は大きくリサイ
クルシステムの早期の確立が必要とされている。PET
ボトルには、一般にポリオレフィン系のストレッチラベ
ルやポリエステル、ポリスチレン、塩化ビニル等からな
る熱収縮ラベル及びポリプロピレンフイルム等からなる
タックラベル等からなるタックラベル等のラベルが装着
されている。PETボトルのリサイクルに関しては、通
常、ラベルが付いたまま一般消費者から回収され再生業
者に持ち込まれ、持ち込まれたボトルは洗浄後一次粉砕
によりラベルの除去作業が行われるが、粉砕物の中には
まだ多量のラベルが含まれている。そのため、二次粉
砕、ラベルの液比重分離、脱水・乾燥・風力比重分離及
びペレタイズ工程を経て再生ペレットを得ていた。
除去効率を上げるため、洗浄後にボトルからラベルを取
り外し粉砕してペレタイズ工程を経て再生ペレットを得
る試みがなされている。上記工程においては、ボトルか
らラベルを取り外しやすくするためミシン目の入ったラ
ベルが用いられており、実際の取り外し作業はミシン目
に沿ってラベルを破ることにより達成される。
優れていることが熱収縮性フイルムの重要品質といわざ
るをえない。しかしながら前記方法で得られたフイルム
は収縮処理後のミシン目カット性が著しく劣り、収縮フ
イルムとして満足されるものではなかった。
むあらゆる用途においても十分な収縮仕上り性が得られ
る収縮特性とリサイクル工程で待ち望まれているミシン
目カット性を有する熱収縮性フイルムを提供することを
目的とする。
フイルムにおいて、主収縮方向の温湯収縮率が70℃・
5秒で20%以上であり、75℃・5秒で35〜55%
であり、80℃・5秒で50〜60%であって75℃温
湯10秒処理で5%収縮させた後の主収縮方向と直交す
る方向において破断伸度20%以下の発生率が10%以
下であることを特徴とするものである。
説明する。本発明の熱収縮ポリエステル系フイルムに用
いるポリエステルはC3 〜C6 のジオール(例えばプロ
パンジオール、ブタンジオール、ヘキサンジオール等)
のうち1種以上を含有させてガラス転移点(Tg)を5
8〜68℃に調整したポリエステルが好ましい。
ール等)又は多価ジオール(例えば、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
リン等)又は多価カルボン酸(例えば、トリメリット
酸、ピロメリット酸及びこれらの無水物等)を含有させ
ないことが必須である。これらのジオール又はカルボン
酸を含有するポリエステルを使用して得た熱収縮ポリエ
ステル系フイルムでは、収縮処理後の主収縮方向と直交
する方向の破断伸度が低下しやすく好ましくない。
酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等)を含有させる
場合、含有率は3モル%未満であることが好ましい。こ
れらの脂肪族カルボン酸を3モル%以上含有するポリエ
ステルを使用して得た熱収縮性ポリエステル系フイルム
では、収縮処理後の主収縮方向と直交する方向の破断伸
度が低下しやすく好ましい。
酸成分としてテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン
ジカルボン酸等が挙げられる。又、ジオール成分として
前記必須のジオール以外にエチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、1,4シクロヘキサンジメタノール
等が挙げられる。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は含有させないこ
とが好ましい。特にジエチレングリコールはポリエステ
ル重合時に副生成成分として存在しやすいが、本発明で
使用するポリエステルではジエチレングリコールの含有
率を4モル%未満であることが好ましい。
て使用する場合、酸成分・ジオール成分の含有率は混合
後にエステル交換がなされているかどうかにかかわら
ず、ポリエステル全体の中の酸成分、ジオール成分の含
有率である。収縮仕上り性が特に優れた熱収縮性ポリエ
ステル系フイルムとするためにはネオペンチルグリコー
ルをジオール成分の1種として用いることが好ましい。
させるために無機滑剤、有機滑剤を含有させるのも好ま
しい。また、必要に応じて安定剤、着色剤、酸化防止
剤、消溶剤、静電防止剤等の添加剤を含有させるもので
あってもよい。
以上Tg+15℃未満の温度で延伸する必要がある。T
g−5℃未満の温度で延伸した場合、本発明の構成要件
となる熱収縮率を得にくいばかりでなく、得られたフイ
ルムの透明性が悪化するため好ましくない。又、Tg+
15℃以上の温度で延伸した場合、得られたフィルムの
収縮処理後の主収縮方向と直交する方向への破断伸度が
低下しやすく好ましくない。
では、主収縮方向の温湯収縮率が70℃・5秒で20%
以上であり、75℃・5秒で35〜55%であり、80
℃・5秒で50〜60%であることが必要である。70
℃・5秒処理後の収縮率が20%未満の場合、又は75
℃・5秒処理後の収縮率が35%未満の場合、80℃・
5秒処理後の収縮率が50%未満の場合、ボトル等の被
包装体を包装して収縮トンネルを通過させた時、花ビラ
状に端部が広く収縮斑及びシワが発生しやすく好ましく
ない。
える場合又は、80℃・5秒処理後の収縮率が60%を
超える場合、ボトル等の被包装体を包装して収縮トンネ
ルを通過させた時、ラベルの上端又は下端が斜めになる
斜め被り又はラベルの上方での飛び上りが発生しやすく
好ましくない。
では、75℃温湯10秒処理で5%収縮させた後の主収
縮方向と直交する方向において破断伸度20%以下の発
生率が10%以下であることが必要である。上記破断伸
度20%以下の発生率が10%を超える場合、得られた
フイルムより作製したラベルにミシン目を入れてボトル
等に収縮させた後のミシン目カット性が悪く好ましくな
い。即ち、ミシン目に沿ってラベルを破った場合、手に
把持した部分が途中で切断しやすく最後までミシン目に
沿ってラベルを破ることが困難になるため好ましくな
い。ミシン目カット性を良好にするにはフイルムの厚み
のバラツキ(平均値)が6%以下になるのが好ましい。
定するものではないが、ラベル用収縮フイルムとして1
0〜200μmが好ましく、20〜100μmがさらに
好ましい。
より具体的に説明するが、下記製造法に限定されるもの
ではない。本発明に用いるポリエステル原料をホッパー
ドライヤー、バドルドライヤー等の乾燥機、または真空
乾燥機を用いて乾燥し、200〜300℃の温度でフイ
ルム状に押し出す。押し出しに際してはTダイ法、チュ
ーブラー法等、既存のどの方法を採用しても構わない。
押し出し後急冷して未延伸フイルムを得る。該未延伸フ
イルムに対し延伸処理を行うが、本発明の目的を達成す
るには主収縮方向としては横方向が実用的であるので以
下主収縮方向が横方向である場合の製膜法の例を示す
が、主収縮方向を縦方向とする場合も下記方法における
延伸方向を90度変えるほか通常の操作に準じて製膜す
ることができる。
フイルムの厚み分布を均一化させることに着目すれば、
テンターを用いて横方向に延伸する際、延伸工程に先立
って実施される予備加熱工程では熱伝達係数を0.00
13カロリー/cm2 ・sec・℃以下の低風速で所定
のフイルム温度になるまで加熱を行うことが好ましい横
方向の延伸は3.0倍以上、好ましくは3.5倍以上と
して延伸する。延伸温度はTg+15℃未満の温度で延
伸する。
で熱処理して熱収縮性ポリエステル系フイルムを得る。
延伸に伴うフイルムの内部発熱を抑制し、巾方向のフイ
ルム温度斑を小さくする点に着目すれば、延伸工程の熱
伝達係数は0.0009カロリー/cm2 ・sec・℃
以上、好ましくは0.0011〜0.0017カロリー
/cm2 ・sec・℃の条件がよい。予備加熱工程の風
速が0.0013カロリー/cm2 ・secを越える場
合、延伸工程での風速が0.0009カロリー/cm2
・sec未満の場合、厚み分布が均一になりにくく得ら
れたフイルムを多色印刷加工する際、図柄のずれは多色
の重ね合せで起こり好ましくない。詳しくは厚みのバラ
ツキが6%以下のフイルムは収縮仕上り性評価時に実施
する3色印刷で色の重ね合せが容易であるのに対し、6
%を越えたフイルムは重ね合せの点で好ましくない。延
伸の方法は、テンターでの横1軸延伸ばかりでなく、付
加的に縦方向を僅かに延伸することも可能である。この
ような2軸延伸においては、逐次2軸延伸法、同時2軸
延伸のいずれの方法によってでもよく、さらに必要に応
じて縦方向または横方向に再延伸を行ってもよい。
らに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない
限り、これらの実施例に限定されるものではない。な
お、本発明において、フイルムの評価方法は下記の通り
である。
温度±0.5℃の温水中に無荷重状態で 秒間処理し
て熱収縮させた後、フイルムの縦および横方向の寸法を
測定し、下記(1)式に従い熱収縮率を求めた。該熱収
縮率の大きい方向を主収縮方向とした。 熱収縮率=(収縮前の長さ−収縮後の長さ/収縮前の長
さ)×100 (%) (1)式
500−L)を用い通過時間2.5秒ゾーン温度80℃
500mlの丸ボトル(高さ20.6cm、中央部直径
6.5cm:(株)吉野工業所製でキリンビバレッジ
(株)の午後の紅茶に使用されているボトル)を用いて
テストした。(n=20) なお、熱収縮性フイルムには、あらかじめ東洋インキ製
造(株)の草・金・白のインキで3色印刷した。評価は
目視で行い、基準は下記の通りとした。 シワ・飛び上り・収縮不足とも未発生 : ○ 飛び上り又は収縮不足発生 : ×
10秒処理で5%収縮させたサンプルを用い、東洋精機
(株)製のテンシロン(型式:UTM−4L)を用い
て、JIS C2318の方法で引張試験を行い、主収
縮方向と直角の方向(縦方向)の伸度20%以下の発生
数で評価(試料数=50)した。
0)を用いて、未延伸フイルム10mgを−40℃から
120℃まで昇温速度20℃/分で昇温した際に得られ
た吸熱曲線に接線を引き、その交点をTg(ガラス転移
点)とした。
ール法によりチューブ状体(巾106mm、長さ54m
m)にし、チューブの長さ方向にミシン孔を10mmの
間隔をもった2列の平行線上に連続的に形成しペットボ
トルに装着した。収縮仕上り性の評価の項に記載した方
法でボトルを熱収縮性フイルムで被覆した。全試料数は
50本とした。直線カット不良率(%)はボトルのキャ
ップ部から底部の方向に向けてミシン孔にそってフイル
ムの開封を行い、この時に全試料本数に対し瓶のいずれ
かの部分においてフイルムが横方向に裂ける現象が生じ
た試料本数の割合を評価した。なお、図1に示した穴長
さの比はL1 /L2 2.5〜3.0とした。
を用いて、縦方向5cm・横方向50cmのサンプルの
厚みを測定(試料数=20)し、各々のサンプルについ
て、下記(3)式により厚みのバラツキを求めた。ま
た、該厚みのバラツキの平均値(n=50)を下記の基
準に従って評価した。 厚みのバラツキ=(最大厚み−最少厚み/平均厚み)×
100 (%)(3)式 平均値:6%以下 → ○ 平均値:6%より大きく10%未満 → △ 平均値:10%以上 → ×
東洋インキ製造(株)シュリンクEXの草・金・白で3
色重ね印刷した。印刷速度は100m/分、乾燥温度は
50℃で印刷した。評価は各色のズレをJIS1級金尺
で実測した。(n=10) ○ : ズレが1mm未満 △ : ズレが1〜3mm × : ズレが3mm以上
である。 ポリエステルA:ポリエチレンテレフタレート(IV
0.75) ポリエステルB:エチレングリコール70モル%、ネオ
ペンチルグリコール30モル%とテレフタル酸とからな
るポリエステル(IV 0.72) ポリエステルC:ポリブチレンテレフタレート(IV
1.20) ポリエステルD:テレフタル酸65モル%、アジピン酸
10モル%、イソフタル酸25モル%とブタンジオール
とからなるポリエステル(IV 0.72)
ポリエステルB55wt%、ポリエステルC20wt%
混合したポリエステルを280℃で押出し、急冷して未
延伸フイルムを得た。(Tg66℃) 該未延伸フィルムを、熱伝達係数0.0008カロリー
/cm2 ・sec・℃の条件でフイルム温度が85℃に
なるまで予備加熱した後、テンターで横方向にに74℃
で4.0倍延伸した。次いで80℃で10秒間熱処理し
て厚み50μmの熱収縮性ポリエステル系フイルムを得
た。
ポリエステルB50wt%、ポリエステルC25wt%
混合したポリエステルを280℃で押出し・急冷して未
延伸フイルムを得た。(Tg63℃) 該未延伸フイルムを、熱伝達係数0.0008カロリー
/cm2 ・sec・℃の条件でフイルム温度が82℃に
なるまで予備加熱した後、テンターで横方向に72℃で
4.0倍延伸した。次いで79℃で10秒間熱処理して
厚み50μの熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た。
ポリエステルB45wt%、ポリエステルC30wt%
混合したポリエステルを280℃で押出し・急冷して未
延伸フイルムを得た。(Tg61℃) 該未延伸フイルムを、熱伝達係数0.0008カロルー
/cm2 ・sec・℃の条件でフイルム温度が80℃に
なるまで予備加熱した後、テンターで横方向に69℃で
4.0倍延伸した。次いで77℃で10秒間熱処理して
厚み50μmの熱収縮性ポリエステル系フイルムを得
た。
%、ポリエステルBを50wt%、ポリエステルDを1
0wt%混合したポリエステルを280℃でTダイから
押し出し、チルロールで急冷して、未延伸フイルムを得
た(Tg67℃)。該未延伸フイルムを実施例1に記載
した方法で厚み50μmの熱収縮性ポリエステル系フイ
ルムを得た。
は実施例1に記載した方法で厚み50μmの熱収縮性ポ
リエステル系フイルムを得た。
は実施例1に記載した方法で製膜したがテンター出口で
フイルムは全巾にわたって白化していた。
ポリエステルB65wt%、ポリエステルC10wt%
混合したポリエステルを280℃で押出し急冷して未延
伸フイルムを得た。(Tg69℃) 該未延伸フイルムを、熱伝達係数0.0008カロリー
/cm2 ・sec・℃の条件でフイルム温度が90℃に
なるまで予備加熱した後、テンターで横方向に75℃で
4.0倍延伸した。次いで80℃で10秒間熱処理して
厚み50μmの熱収縮性ポリエステル系フイルムを得
た。
とした以外は実施例1に記載した方法で厚み50μmの
熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た。
とした以外は実施例1に記載した方法で厚み50μmの
熱収縮性ポリエステル系フイルムを得た。
ロリー/cm2 ・sec・℃とした以外は実施例1に記
載した方法で厚み50μmの熱収縮性ポリエステル系フ
イルムを得た。0
フイルムの評価結果を表1に示す。表1から明らかなよ
うに実施例1〜4で得られたフイルムはいずれも良好な
仕上りを示し、ミシン目カット性に優れ、厚み分布も良
好であった。このように、本発明の熱収縮性ポリエステ
ル系フイルムは高品質で実用性が高く、特に収縮ラベル
用として好適である。一方比較例1で得られた熱収縮性
フイルムは耐破断性が劣るためミシン目カット性が劣
る。比較例3及び5で得られた熱収縮性フイルムはシ
ワ、収縮不足が発生し、比較例4で得られた熱収縮性フ
イルムは飛び上りが発生するため、いずれも収縮仕上り
性が劣る。比較例6で得られたフイルムは厚み分布が悪
い。このように比較例で得られた熱収縮性ポリエステル
系フイルムはいずれも品質が劣り、実用性が低いもので
あった。
ルムは熱収縮後にシワ、収縮斑歪みの発生が極めて少な
く、且つミシン目カット性に優れ、ラベル用途として極
めて有用であることがわかる。
ものを示す。
線上連続的に形成し、ボトルに装着して収縮被覆したも
のを示す。
2 :ミシン目とミシン目の間隔を表わす。
Claims (2)
- 【請求項1】 熱収縮性ポリエステル系フイルムにおい
て、主収縮方向の温湯収縮率が70℃・5秒で20%以
上であり75℃・5秒で35〜55%であり、80℃・
5秒で50〜60%であって、75℃温湯10秒処理で
5%収縮させた後の主収縮方向と直交する方向において
破断伸度20%以下の発生率が10%以下であることを
特徴とする熱収縮性ポリエステル系フイルム。 - 【請求項2】 請求項1記載の熱収縮性ポリエステル系
フイルムの厚み分布が6%以下である事を特徴とする熱
収縮性ポリエステル系フイルム。
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