JPS60253545A - 収縮包装用ポリエステル積層フイルム - 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】 本発明は機械的、光学的特性はもちろんのこと、低温収
縮性に優れ、しかも収縮包装後に高度な結束力を発揮し
得るようにされた易ヒートノール性の収縮包装用ポリエ
ステル積層フィルムに関する。

従来より、収縮包装用フィルムとしてはポリ塩化ビニル
、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの収縮フィルムが
知られ、それぞれの特徴を活かした用途分野で広く使用
されている。しかしながらこれらの内、ポリ塩化ビニル
系熱収縮フィルムは８０℃前後の比較的低い温度で良好
な収縮性を示すという特徴を有するものの、反面熱ノー
ル時に塩素ガスが発生したりあるいは各種添加剤による
食品衛生上での問題もさることながら、機械的強度、更
には収縮包装後の結束力にも乏しいといった数多くの欠
点を有している。またポリプロピレン系熱収縮フィルム
も収縮に要する温度が１１０ないし１２０℃と比較的高
い上に結束力が弱く、更にポリエチレン系熱収縮フィル
ムに至っては、ヒートソール強度の点ては申し分ないも
のの機械的、光学的特性に劣るばかりか耐熱性において
も不充分であるなど、これら既存の収縮包装用フィルム
は、そのいずれをとってみても特性面からユーザーの要
望に充分応えられるものは見当たらないのが現状である
。

一方、ポリエチレンテレフタレートフィルムに代表され
るポリエステル系熱収縮フィルムも、近年その優れた機
械的、光学的特性に加えて収縮包装後の結束力が極めて
強いために、シュリンク用包材への応用が有望視され、
既に一部で実用化されているが、かかる熱収縮フィルム
はポリエチレンテレフタレートの高い配向結晶性が災い
して低温収縮性に乏しく、しかもヒートシール強度が弱
いという理由で一般収縮用包材として未だ汎用の域に達
していない。

またこれらポリエステル系熱収縮フィルムに関して、前
記した如き問題点を改善するために、ポリエチレンテレ
フタレートをシクロヘキサンノメタノール等で変性した
収縮フィルムも報告されているが、かかる変性ポリエス
テルフィルムは非晶質に近い性質であるために優れた低
温収縮性とヒートノール性を有する反面、ポリエステル
特有の機械的強度と耐熱性及び収縮包装後の結束力が失
われるのみならず、特に該フィルムをチューブラ−法に
よって製造する場合には延伸性の悪化が甚だしく、安定
（７た生産が極めて困難であり、従ってこの場合も実用
性という点からみると必ずしも好適なものとは言いがた
い数多くの問題を抱えている。

本発明者等は、かかるポリエステル系熱収縮フィルムに
関して、ポリエステル特有の優れた機械的、光学的特性
と耐熱性更には収縮包装後の結束力を損なうことなく、
低温収縮性並びにヒートノール性を改善し得る方法につ
いて鋭意試験検討を重ねた結果、ンクロヘキサンジメタ
ノール変性コポリエステル、またはそれを含有するポリ
エステル層とポリエチレンテレフタレート層とをある特
定の比率で積層することによって、両者の特性を極めて
合理的に導き出すことに成功し、しかも驚くべきことに
かかる積層フィルムをチューブラ−法で延伸する場合に
は、シクロヘキサンジメタツール変性ポリエステルの単
独フィルムに見られたような延伸性の悪化が改善されて
生産性の向上に苦しく貢献し得ることを知見し、本発明
を完成し）こ。

即ち、本発明は、ンクロヘキサンジメタノール変性コポ
リエステル、もしくは該コポリエステルとポリエチレン
テレフタレートとの混合物からなるポリエステル層（Ａ
）と、ポリエチレンテレフタレート層（Ｂ）からなる積
層フィルムにおいて、ポリエステル層（Ａ）の全厚さに
占める比率が２０ないし７０％であり、８０℃熱水中で
の収縮率が長手及び幅方向の少なくとも一方向に３０％
以上、且つ熱収縮窓ノＪが６０ないし１５０　Ｋｇ／ｃ
ｍ’の特性値を有する易ヒートノール性の収縮包装用ポ
リエステル積層フィルムに関し、その目的とするところ
は機械的、光学的特性並びに耐熱性に優れ低温収縮性、
易ヒートシール性にしてしかも収縮包装後の結束ツノが
極めて強いという、これまでに類を見ない諸物性を兼備
した収縮用包材として最適な積層フィルムを提供する点
にある。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の収縮包装用ポリエステル積層フィルムは、ンク
ロヘキサンジメタノール変性コポリエステル、またはそ
れを含有するポリエステル層（Ａ）とポリエチレンテレ
フタレー１−（Ｂ）からなり、月つポリエステル層（Ａ
）が全厚さに対して２０ないし７０％の比率で積層され
たフィルムである。

本発明においてシクロヘキサンジメタツール変性ポリエ
ステル、またはそれを含有するポリエステル層（Ａ）は
、元来非晶性かあるいはそれに近い性質を有するもので
あり、従ってかかるポリエステル層（Ａ）が積層フィル
ムの全厚さに対して２０ないし７０％の比率で設けられ
ろと、フィルム全体からみた場合の延伸時にｂける配向
結晶化が抑制されるために、ポリエチレンテレフタレー
トの単独フィルムでは持合わせることができなかった低
温収縮性と易ヒートシール性というツユリンク用包材に
とって極めて好都合な特性が付与される。

一方、ポリエチレンテレフタレート層（Ｂ）は、周知の
如く配向結晶性を有する層であり、かかる層（Ｂ）が積
層フィルムの全厚さに対して３０ないし８０％の比率で
もうけられると、この種ポリエステル特有の高度な機械
的特性に加えて耐熱性、更には収縮包装後の優れた結束
力を付与するという、ポリエステル層（Ａ）のみでは充
足できない点をカバーして、ツユリンク用包材としての
より好ましい特性を保持する効果を奏するのであり、併
せて本発明の積層フィルムをチューブラ−法によって延
伸製膜する場合には、該積層フィルムの延伸性を助長し
て安定した製膜を可能にするという特筆すべき効果をも
発揮するのである。

ここで本発明の積層フィルムにおいて、ポリエチレンテ
レフタレート層（Ｂ）の延伸性助長効果はおそらく次の
理由に基づくものと推察される。即ち、延伸過程でのフ
ィルム張力（σ）が、バブル内ガス圧を（ｐ）、フィル
ム厚みを（ｔ）、ノ＼プル半径を（ｒ）とした場合にσ
−ｒｐ／ｌなる関係式で示されるチューブラ−延伸法に
おいては、延伸中たえずフィルム張力が変化するので、
延伸性の良否はフィルムの配向結晶性に依存するところ
が大きく、例えば本発明のポリエチレンテレフタレート
層（Ｂ）の如き結晶性を有するフィルムでは、延伸中フ
ィルム・張力が増大しても、同時にフィルム強度も配向
結晶化によって高められることから、両者がバランスし
やすく、従って比較的安定した形状を保って延伸される
のである。ところがこれに対して、本発明の積層フィル
ムを構成するもう一層のポリエステル層（Ａ）の如き非
晶性あるいはそれに近い性質のフィルムにおいては、延
伸過程での配向結晶化があまり期待てきない関係上、フ
ィルム張力の増大に対してフィルム強度が追随できず、
その結果バブルがパンクしたり、あるいはバブルの一部
が他の部分よりわずかでも薄くなると、以後その部分が
優先的に膨張を続けるためにバブルがいびつになって、
とても安定した延伸ができないのであり、従って本発明
におけるポリエチレンテレフタレート層（Ｂ）は、かか
るポリエステル層（Ａ）にみられる不安定な延伸性を改
善して、円滑な延伸を可能にするというひときわ優れた
効果をも併せ持つことになるのである。

かかる本発明の収縮包装用ポリエステル積層フィルムを
構成するポリエステル層（Ａ）は、シクロヘキサンジメ
タツール変性コポリエステル、又はそれを含有してなる
ものであり、具体的には酸成分がテレフタル酸、ジオー
ル成分が５０ないし９５モル％のエチレングリコールと
５ないし５０モル％の１４−シクロヘキサンジメタツー
ルよりなるコポリエステル、あるいは該コポリエステル
とポリエチレンテレフタレートとの混合物からなる。

そして該コポリエステルを形成する共重合成分としての
ンクロヘキサンジメタノールがエチレングリコールに対
して５モル％以下になると、得られる積層フィルムには
もはや低温収縮性と易ヒートシール性が期待できなくな
り、また−万ノクロヘキサンジメタツールが５０モル％
以上になると、フィルム製造工程、例えば原料の乾燥あ
るいは移送時において加熱によるコポリエステルの粘着
性が著しくなる結果、原料相互か付着して均一な分散、
移送が出来なくなるなど数多くの問題が派生して実用性
に乏しくなるのである。

本発明のポリエステル層（Ａ）およびポリエチレンテレ
フタレート層（Ｂ）には、もちろんそれらの性質を大き
く変えない範囲内で第３、第４の例えばイソフタル酸、
アジピン酸、セハンン酸、あるいはブタンジオール、ヘ
キサンジオール、ネオペンデルグリコール等のジオール
成分を共重合させてもよく、また必要に応じて種々の添
加剤、例えば滑剤、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤等
を添加することもでき、更にっけ加えるならば該積層フ
ィルムの片面あるいは両面に帯電防止、紫外線劣化防止
、接着性向上等を目的とした種々の塗料をコーティング
したものであってもよいことはいうまでもない。

また本発明の収縮包装用ポリエステル積層フィルムにお
いて、ポリエステル層（Ａ）とポリエチレンテレフタレ
ート層（Ｂ）との組み合わせは、例えば（Ａ）−（Ｂ）
、（Ａ）−（Ｂ）−（Ａ）、（Ｂ）−（Ａ）−（Ｂ）等
の二層あるいは三層構造が一般的であるが、ポリエステ
ル層（Δ）の全厚みに占める比率が２０ないし７０％と
いう条件さえ満しておけば、それ以」二の多層構造であ
っても何らさしつかえなく、更にその積層方法も共押出
し法が最も好ましいが、それ以外に溶融ラミネート法、
コーティング法等のいかなる方法でも適用できる。尚、
その際ポリエステル層（Δ）とポリエチレンテレフタレ
ート層（Ｂ）とは直接接触しているのが通常であるが、
これらの層間には必要に応じてアンカー処理剤や接着剤
あるいはポリビニリデンクロライドやポリビニルアルコ
ール等の如き他のポリマーが介在していてもよいことは
明らかである。

本発明の収縮包装用ポリエステル積層フィルムはまた８
０℃熱水中での収縮率が長手及び幅方向の少なくとも一
方向に３０％以上、且つ熱収縮応力が６０ないし１５０
　Ｋｇ／ｃｍ２という低温収縮性と結束力に関する優れ
た特性を兼備する必要がある。

即ち、本発明のポリエステル積゛層フィルムにおいて、
８０°Ｃ熱水中での収縮率が長手および幅方向の少なく
とも一方向に３０％以上であるという特性は、これまで
この種の収縮用包材の中で最も低温収縮性に優れている
といわれてきたポリ塩化ビニル系熱収縮性フィルムの収
縮特性にも匹敵するものであり、かかる本発明の収縮率
に関する特性値を満足しない限り、もはや低温収縮性と
しての例えばトンネル装置における熱源コストの低減化
、あるいは収縮包装の高速化といった数々の利点が失わ
れる。

一方、熱収縮応力に関する本発明収縮包装用ポリエステ
ル積層フィルムの特性値において、熱収縮応力が６０　
Ｋｇ／ｃｍ’以下になると収縮包装後の結束力か弱く、
集積包装をはじめとする収縮用包材としての充分な保護
あるいは集積機能が発揮できないのに対し、熱収縮応力
が１５０　Ｋｇ／ｃｍ２以」二になろと結束力が強すぎ
て、例えば内容物に鋭利な角を有する部分が存在すると
、その部分で裂けやすくなる傾向かみられ好ましくない
のである。

従って本発明の低温収縮性と熱収縮応力に関する両者の
関係は、本発明の目的を完遂する上で不可欠のものであ
ると同時に、従来より当業者の間でかかる特性を兼備す
る収縮用包材が普遍的に望まれてきたにもかかわらずこ
れまで実在しなかった点を考慮すると、その意義は極め
て深いものである。

以下、本発明を実施例に基づいて更に具体的に説明する
が、本発明は勿論これらの例に限定されるものではない
。尚、本発明の収縮包装用ポリエステル積層フィルムに
ついて行った物性の測定法及び評価方法は次の如くであ
る。

１、押出し、延伸性の評価： 原料の乾燥から押し出しに至る工程及び延伸工程でのト
ラブル発生状況により評価したもので、押し出し、延伸
共にトラブルもなく安定して製膜できたものを（○）、
押し出しあるいは延伸工程のいづれかでトラブルが発生
したものを（×）とした。

２、引張り強度ＣＫｇ／ｃｍ２） Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ｃ２３１８（電気用ポリエステルフィルム
）に準する方法で測定した。

３、熱収縮率〔％〕： フィルム長手方向と平行になるように縦、横共１００畦
の正方形に切り取った試料フィルムを８０℃熱水中に３
０秒間浸漬し、次式により長さ及び幅方向の熱収縮率を
算出した。

但し、Ａは浸漬後の縦あるいは横方向の長さ〔単位ｍｍ
〕を示す。

４、熱収縮応力ＣＫｇ／ｃｍ”　） ｉ］Ｉ　５　ｍｍ、長さ５０ｍｍに採取した試料フィル
ムを間隔３０ｍｍに設定した上下のチャックに装着した
後、８０℃熱水中に３０秒間浸漬し、その間の最大収縮
応力を熱収縮応力［Ｋｇ／ｃｍ２）とした。

５、ヒートシール強度（ｇ／１５ｍｍ　）　：二枚に重
ね合わせた試料フィルムを通常の溶断ノール機でヒート
ノールした後、シール部の剥離強度Ｃｇ／　Ｉ　５ｍｍ
　）を測定した。

溶断シール条件。電圧−１００Ｖ、電流−３，８Ａ。

通電時間−約０８秒、ヒータ 一線の太さ一線０．５５φ ６、収縮包装による評価 （ｉ）収縮トンネルの適正温度 トンネル内通過時間を１０秒に設定したトンネル装置を
用いて、市販の缶ジュース（３本組）を収縮包装した。

その際、包装後に良好な仕上がり状態を与える必要な最
低の温度を適正温度とした。′ （１１）結束力 上記適正温度で収縮包装した時に、缶ジュースを強固に
結束し得たものを（○）、結束力が不充分なものを（×
）とした。

（実施例１〜３、比較例１〜３） ポリエステル層（Ａ）を形成するための、１４−ンクロ
ヘキサンジメタノールの共重合比率を種々変えたコポリ
エステル原料を第１の押出機に、またポリエチレンテレ
フタレート層（Ｂ）を形成するためのポリエチレンテレ
フタレート原料を第２の押出機にそれぞれ供給し、前記
層（Ａ）の全厚さに占める比率が３０％になるように同
一口金から層（Ｂ）と共に押し出して、全厚さが１７０
ミクロンの二層未延伸デユープを得た。引き続きこの未
延伸チューブを７０ないし１１０°Ｃに加熱下、圧縮空
気を吹き込んで長手及び幅方向にそれぞれ３７倍づつ同
時延伸した後、更に７０ないし１００℃の温度で緊張熱
固定してポリエステル層（Δ）及びポリエチレンテレフ
タレート層（Ｂ）の厚さがそれぞれ３．７ミクロンと８
７ミクロンとからなる全厚さ１２．４ミクロンの収縮包
装用ポリエステル積層フィルムを得た。

これら積層フィルムの諸物性を第１表に示したが、同表
から１４−シクロヘキサンンメタノールの共重合比率及
び熱収縮率と熱収縮応力が本発明の範囲内にあるものは
安定した延伸か可能であるほか、収縮トンネルの適正温
度が低く経・詩的であり、しかも極めて優れた結束力を
有していることが確認された。

また、参考のために同表中に記載した一般市販のポリ塩
化ビニル及びポリプロピレン系熱収縮フィルムと比較し
ても、本発明の積層フィルムが収縮用包材として優れて
いることが判る。

（実施例４〜６、比較例４〜５） ポリエステル層（Ａ）を形成するための、１，４−シク
ロヘキサンジメタノールを１０モル％共重合させたコポ
リエステルとポリエチレンテレフタレートとを種々の割
合で混合した原料を第１の押出機に、またポリエチレン
テレフタレート層（Ｂ）を形成するためのポリエチレン
テレフタレート原料を第２の押出機にそれぞれ供給し、
前記層（Ａ）−の全厚さに占める比率が５０％になるよ
うに同一口金から層（Ｂ）と共に押し出して、全厚さが
１７０ミクロンの二層未延伸チューブを得た。引き続き
この未延伸チューブを８０ないし９５℃に加熱下、圧縮
空気を吹き込んで長手方向に３．５倍、幅方向に４０倍
それぞれ同時延伸した後頁に８０ないし１００℃の温度
で緊張熱固定して、ポリエステル層（Ａ）及びポリエチ
レンテレフタレート層（Ｂ）の厚さがそれぞれ６ミクロ
ンからなる全厚さ１２ミクロンの収縮包装用ポリエステ
ル積層フィルムを得た。

これら積層フィルムの諸物性を第２表に示したが、同表
から熱収縮率及び熱収縮応力が本発明の範囲内にあるも
のは、収縮トンネルの適正温度が低く経済的であるほか
、極めて優れた結束力を有していることが確認された。

（実施例７〜９、比較例６〜８） ポリエステル層（Ａ）を形成するための１．４−シクロ
ヘキサンジメタツールを２０モル％共重合させたコポリ
エステル原料を第１の押出機に、またノ ポリエチレンテレフタレート層（Ｂ）を形成するための
ポリエチレンテレフタレート原料を第２の押出機にそれ
ぞれ供給し、層（Ａ）と層（Ｂ）の厚さ比率が種々異な
るように同一口金から共押し出しして全厚さ１１０ミク
ロンの二層未延伸デユープを得た。引き続きこの未延伸
チューブを７０ないし９５℃に加熱下、圧縮空気を吹き
込んで長手方向に３゜７倍、幅方向に３．３倍それぞれ
同時延伸した後、更に７０ないし１００℃の温度で熱固
定して全厚さ９ミクロンの収縮包装用ポリエステル積層
フィルムを得た。

これら積層フィルムの諸物性を第３表に示したが、同表
からポリエステル層（Ａ）の全厚さに占める比率及び熱
収縮率と熱収縮応力か本発明の範囲内にあるものは安定
した延伸が可能であるほか、収縮トンネルの適正温度が
低く経済的で、しかも極めて優れた結束力を有している
ことが確認された。

（実施例ＩＯ〜１１、比較例９〜１０）ポリエステル層
（Ａ）を形成するための、１．４−ノクロヘキサンノメ
タノールを３０モル％共重合させたつポリエステル１０
０重量部とポリエチレンテレフタレート２００重量部と
の混合原料を第１及び第３の押出機に、またポリエチレ
ンテレフタレート層（Ｂ）を形成するためのポリエチレ
ンテレフタレート原料を第２の押出機にそれぞれ供給し
、層（Ａ）一層（Ｂ）〜層（Ａ）の厚さ比率が種々異な
るように同一口金から共押出しして、全厚さ２６０ミク
ロンの三層未延伸チューブを得た。引き続きこの未延伸
デユープを７０ないし１００℃に過熱下、圧縮空気を吹
き込んで長さ方向に３６倍、幅方向に３．７倍それぞれ
同時延伸した後、更に７０ないし１００℃の温度で緊張
熱固定して全厚さ１９５ミクロンの収縮包装用ポリエス
テル積層フィルムを得た。

これら積層フィルムの諸物性を第４表に示したが、同表
からポリエステル層（Ａ）の全厚さに占める比率及び熱
収縮率と熱収縮応力が本発明の範囲内にあるものは、収
縮トンネルの適正温度が低く経済的で、しかも極めて優
れた結束力を有していることが確認された。

以」二の如く本発明の収縮包装用ポリエステル積層フィ
ルムは機械的、光学的特性をはじめとして耐熱性、低温
収縮性、熱収縮応ツノ、易ヒートシール性に関する収縮
用包材としての必要な諸物性を全て満足したものであっ
て、中でも低温収縮性と熱収縮応力とを同時に兼備させ
た点は、他に類を見ない極めて新規性に富むものである
。

従ってかかる本発明の積層フィルムは、中、軽量物ある
いは直接消費者向は等の個装収縮包装用フィルムから集
積包装用フィルムに至る極めて広い分野にその応用が期
待される。

出　願　人　大　倉　工　業　株式会社代理人　弁理士
大浜　博４き 手続補正書１．） （特許庁審判長　殿） （特許庁審査官　殿） ■、小事件表示 昭和ｓｑ年　特　許　顯　第１１０６２λ　ぢ２、発明
の名称　収縮包装用ポリエステルｒＲ層フィルム３、補
正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　香川県丸亀市中津町／！；／Ｓ番地名　８Ｊ・
大倉工鯖株式会社 代表者　代表取締役　松　１）正　二 ４、代　理　人 方式■ ２　補正の内容 （１ン　明細書第乙頁第１Ｏ行「テレフタレート」とあ
るのを「テレフタレート層」と補正する。

（２ン　明細書第１Ｏ″ｉｉＬ第１１行「セバシン酸」
とおるのを「セバシン酸等の酸」と補正する。

（３）明細書第１ｊ頁第１／行「状態を与える」とある
のを「状態を与えるに」と補正する。

（４）明細書第２５頁第７３行「過熱」とあるのを「加
熱」と補正する。

（６）　明細書＠、２Ｊ頁第を行「ル性に関する」とお
るのを「ル性等に関する」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ノクロヘキサンジメタノール変性コポリエステルら
   しくは該コポリエステルとポリエチレンテレフタレート
   との混合物からなるポリエステル層（Ａ）と、ポリエチ
   レンテレフタレート層（Ｂ）からなる積層フィルムにお
   いて、ポリエステル層（Ａ）の全厚さに占める比率が２
   ０ないし７０％であり、８０℃熱水中での収縮率が長手
   及び幅方向の少くとも一方向に３０％以上、且つ熱収縮
   応力が６０ないし］　５０　Ｋｇ／ｃｍ”の特性値を有
   する易ヒートノール性の収縮包装用ポリエステル積層フ
   ィルム。 ２、ンクロヘキサンジメタノール変性コポリエステルが
   酸成分としてテレフタル酸、ジオール成分として５０な
   いし９５モル％のエチレングリコールと５ないし５０モ
   ル％の１，４−シクロヘキサンジメタツールからなるコ
   ポリエステルである特許請求の範囲第１項記載の収縮包
   装用ポリエステル積層フィルム。