JPS6232028A - ポリエステル系チュ−ブを製造する方法 - 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】 ［」イ業上の利用分野］ 本発明はポリエステル系フィルム（シートを含む、以ド
同じ）を材料にしてチューブ状体を製造する方法に関し
、詳細には容器、瓶（プラスチックボトルも含む）９缶
、林状物（パイプ、棒、木材、各種棒状体物）等（以下
容器類と略す）の被覆用として、特に、これ等のキャッ
プ、肩部、胴部笠の一部又は全面を被覆し、標示、保護
、結束、商品価値向」−等を目的として用いられるチュ
ーブ状材料を製造する方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来」二足用途にはポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポ
リエチレン、塩酸ゴム等から形成されたフィルムを用い
、これをチューブ状体にしてから前記容器類にかぶせて
熱収縮させていた。

ポリ塩化ビニル、ポリスチレンを用いてチューブ状体を
製造する場合には、溶剤をフィルムに塗布して接合する
ことが多く、超音波シールを用いる場合もある。又ポリ
エチレンを材料とする場合は、溶断シール法やインパル
スシール法も用いられる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながらこれらの従来技術には、以ド述べる様な問
題点がある。

（ａ）産業廃棄物の問題 ′　　　近年プラスチックボトルの使用頃が急激に伸長
している。このボトルの回収を考えた場合、特にポリエ
ステルボトルの被菫に塩化ビニルやポリスチレン等の異
種フィルムが使用されていると回収再利用に付すことが
できないという問題がある。又焼却する場合にも高熱を
発して処理設備に悪影響を与えることや、塩素ガスによ
る腐食の問題が提起されている。

（ｂ）耐熱性の不足 前記従来フィルムは全て高温のボイル処理やレトルト処
理には耐えることができず、殺菌処理には不適当なフィ
ルムである０例えばレトルト処理を行なうと、前記従来
フィルムは処理中に破壊、破裂し、全ての機能が失なわ
れる。

（ｃ）印刷性 ハーフトーン印刷によるピンホールの発生、広範囲な各
種インクとの接着性等に関し、１−記従来フィルムはそ
れぞれ固有の欠点を有する０例えば塩化ビニルではゲル
状物によるインクピンホールが発生し易く、連続的なチ
ューブ加工では、Ｉｉ尺フィルムの途中にピンホールが
存在すると、これを自動ラベリングマシンに供給した場
合ピンホールを持つたまま製品化されてしまうので、最
終的に全品検査を行なわなければならず、その労力と抜
取りによる再加工等により、実稼動率が箸しく低ドする
。このピンホール欠陥を印刷終−ｒ後の段階で検査除去
しようとすれば、カット後１すび連続フィルム状に戻す
為接着テープで継ぐ必要が生じる。その糸継１１が入り
、そ　　　　　　　）の部分及び前後は継［１の影響に
よって不良品が生じ、Ｔ程中に欠陥包装体を取除かなけ
ればならない、更に高精度の印刷では、印刷後にフィル
ムの収縮による印刷ピッチの減少（経時収量）を生じ、
しかも流通温度条件下で絶えず変化するという管理の難
しさに遭遇する。従って塩化ビニル収縮フィルム等では
保冷車や低温倉庫等が必要となる。

（ｄ）クレーズの発生 ポリスチレンはクレーズが発生し易く、商品外親玉問題
であり、薬品によるクレーズも生じ易い。

（ｅ）容器類のラベル破壊 前記溶断シールや超音波シールでは、容器類の落下衝撃
等によって、該シール部が破壊の引金になり易く、保護
性に欠ける。

（ｆ）白濁化 高温接合したものでは、折角配向しておいたフィルムが
未配向状態に戻り、後加ｔ、例えば加熱殺菌等で白化す
る。

（ｇ）接合部の加工速度と接合強度 ポリエステル糸上合体のチューブ加工には既に超音波加
工が実用化され、試験的には接６剤を用いて接合するこ
とも検＋？’）されている。

しかるに超音波シールの場合は、　−１・分なシール強
度を得ようとすれば極めて低速度でしか接合できず、生
産性が低いので、チューブ加工費用がかさむ、又、Ｉｆ
ｌ’ｌ’ｉ波シール加工は発振子のギヤツブ調ｎによっ
て敏感に作動し、接合部強度のばらつきを招き、またノ
＾材を変形させて損傷するので１脆化破損の原因となっ
ている。

−・方接着剤による接合は一見常識的であるが、一般の
ラミネートやコーティングによる接合と異なり、フィル
ムを折畳んでから接合する為、フィルムの弾性に基づく
反発作用により、接合部が離れ易いという問題がある。

これを防１１−するには瞬間的に高いタック力を生じる
接着剤でなければならず、又そうした場合、塗、／ｉｉ
作業性が低くなる。

Ｅ問題点を解決する為の手段Ｊ 未発１９１の要旨は、ポリエステル系フィルムを丸めて
チューブ状体を得るに際し、チューブにおける接合面の
少なくとも片面の全部又は一部に接着剤層を形成してお
き、該接着剤層を溶解、軟化又は１影潤し得る溶剤又は
１影潤剤を前記接合面の少なくとも片面に塗布し、該溶
剤又は膨が１剤が乾燥する前に接合してチューブ状体を
得る点に存在する。尚ポリエステルフィルムが変形しな
い範囲で更に加熱及び加圧の１段を付加して確実な接合
部を得る様に実施することも’１１にである。

［作用］ プラスチックボトルの出現を契機に産業廃棄物問題が大
きく取上げられ、これを回避することの必要にから回収
性の検討が行なわれ、又焼却時の’ｌｊ　ｔＹ＜ガスや
煙害等の回避が改要視されてきた中で、ポリエステル系
チューブが着［１されつつある。

又包装の「１動化、高速化、ライフの延長等の凹９！に
答え得る様なもの、即ち高速作業性に耐え得る剛性をイ
ＴＬ、又加８殺菌に耐え得る様なチューブが検討されて
いるが、特に熱収縮性チューブで１−配装ｅｌＩに答え
るものは未だ完成されていない。

更に近年、印刷効果１表示の見易さ、ＰＲ効果等から高
級印刷の傾向が強＜、−１１’；を的傾向として・ｒ法
安定性のあるフィルムが要求されている。これは熱収縮
性のチューブにおいても同様であり、加熱収縮特性を有
しておりながら、一方では自然流通過程において寸υ、
安定性を発揮することが必要なのである。

これらの要望を満足するものとしてポリエステル系チュ
ーブが開発されるに至ったが、残念ながらチューブ化加
りにおいては色々な難題に遭遇している。ポリエステル
系チューブであっても、ポリエステルフィルムに従来の
Ｊｆｌ　：’ｆ波シール法や接着剤接合υ：を適用して
製造することが一応Ｉ−Ｉ丁能ではあるのだが、前記の
如く加工速度が低速で１１つばらつきが大きく、更に接
合部が破壊の引金となること、或はチューブを加熱収縮
して被覆した後― で加熱殺菌した時に接合部が剥離したり、軟化によるず
れを生じることが多く、商品外観上問題となる。そこで
本発明においては、ポリエステルフィルムの接合に接着
剤を利用するだけでなく。

更に溶剤又は膨用剤（以下中に溶剤という）によって−
に配接着剤を溶融一体化させるという１段を併用する技
術を確ｔし、」二足問題点を解決するに至ったのである
。上記接着剤は、ポリエステルフィルムをチューブ化す
るときの接合面の片面又は両面に接着剤層として形成す
るが、該接着剤層は接着剤のコーティング又はラミネー
ト（共押出し及び接着剤フィルムによるラミネートを含
む）等任、この手段によって形成されるものである。

尚」；配接着剤に硬化剤を配合しておけば、該硬化剤は
接合強度を向］−する役割を発揮する。従って同様の観
点から溶剤中にも硬化剤を配合しておけば加熱時の接合
ずれは一層効果的に防ＩＩ−することができる。尚簡便
な手法として接着剤に硬化剤を配合せず溶剤の方に硬化
剤を配合することによって上記効果を発揮させることも
できる。ところで接着剤に混合される硬化剤の種類は特
に限定されず、又硬化剤のｈｉ、は溶剤によって接合す
るタイミングをＪＳ慮して決定されるが、余り多過ぎる
と溶剤による溶解及び軟化が不１−分となり、接着強度
を１−分高めるには至らない、一方過少！−では前記し
た高温殺菌時に接合部が軟化され、ずれを生じる。但し
チューブ加工及び包装後に加熱を施す必要がない様なも
のであれば硬化剤の配合を省略することもできる。

次に１−記溶剤の種類であるが、少なくともＬ記４１ｉ
　、？？剤に対して良好な溶媒であることが９１まれ。

更に接合対面のポリエステルフィルムに対する溶解機能
をも有するものであれば更に良好な結果をり′−えるこ
とができる。

未発１１の方法を採用することによる作用効果を、１：
、記問題点との対比によって明らかにするならば下記の
様に整理することができる。

（ａ）　　産業廃棄」−の問題については、Ｉｔ！素ガ
スが発生せず、１つ最近急速に出回っているポリエステ
ルボトルと同系流のチューブを使用することによって、
回収作業も一段と容易になる０本発明はポリエステル系
フィルムを使用することによって未聞題を解決した。

（ｂ）　　＋ｌｌｄｌｌ率足の聞題については、ポリエ
ステル系フィルムの慟れた耐熱性を利用することによっ
て解決し、レトルト処理の如き高温熱水処理すらＩｌｌ
能なチューブを提供することに成功した。特にその接合
面についても該高温熱水処理に耐え得るものであること
が必要で、接着剤に硬化剤を配合するという１１段を採
用することによって耐高温熱水性を高度に改にすること
ができる。尚接、６削層の形成を接合の直面に行なうこ
ととし、硬化剤を配合した接ｌｊ剤をフィルムに塗布・
乾燥後、未だ硬化反応が完了しない間に溶剤を塗布乾燥
し１次いでエージング処理して硬化反応を１−分に運行
させれば、より優れた耐高温熱水性を発揮することがで
きる。

（Ｃ）　　印刷性については、ピンホールの原因となる
ゲルの発生を防ｌ卜する必要がある為、熱安定性に優れ
たポリエステル系重合体を使用し、１１．つ多くの添加
剤を用いることを１１−めて表面甲−滑性を得た。

諸挿の特性を各種添加剤で調節するということをせず、
ポリエステル系重合体を構成する酸成分及びアルコール
成分を変化させ、分子構造的に変化させて基本特性を調
節することとし、本闇題を解決した。又印刷後の印刷ピ
ッチの経時収縮というトラブルを防止する為、ガラス転
移温度が３５℃以し−のポリエステル系重合体を使用す
ることが特に推貸される。ガラス転移温度が３５°Ｃ未
満のものでは自然流通過程で印刷ピッチが変化するので
、保冷７１ｊ輸送や低温倉庫保管を裳する等１品質管理
りのわずられしさが生じる。従って未発明のポリエステ
ルフィルムは、ガラス転移温度が３５℃以上のポリエス
テル及びＪｔｆｆｉ合ポリエステ夛 ル屯合体、該重合体に他の少なくとも１挿具１−の重合
体を配合した混合体から製膜したものがもっとも有用で
ある。即ちポリエステル系重合体としてはポリエチレン
テレフタレート弔独屯合体でも良いが、本発明の工業的
生産を考えれば、上記ポリエチレンテレフタレートのガ
ラス転移温度よりも約１℃以上低いポリエステル及びポ
リエステル系重合体であることがより９ｉましい。

特に溶剤としてハロゲン化炭化水素を用いるときは、上
記ポリエステルを選択することによって高速で安定した
接合強度が得られる。

（ｄ）　　クレーズの発生に関しては、ＩｔＩ記ポリエ
ステル系重合体は元々クレーズが発生しないという特性
を有している。

（ｅ）　　容器類の落下や輸送中の衝撃力による破壊現
象については、　Ｊｔｉ合時にフィルムノ、（材を損傷
させず、　１１つ前記の様に強い接合力を得ることによ
ってチューブ状体の接合部から破壊が生じるのが防１−
され、またフィルムに木質的なダメージをＪｊ−えない
様な接合面が１１１られた。

（ｆ）　　白濁化は接合部を過度に加熱し、未配向させ
ることにより生じるものであるから。

午なる溶剤接合ｒ′一段を採用した未発Ｉｊｌでは加熱
を行なわないので、ポリエステル系重合体にみられる加
熱白化現象を防ｉＬすることができた。即ち基材の変質
を防止することに成功したのである。

（ｇ）　　接合部の加工速度は、本発明によって極めて
高速度化され、又強固な接合強度を得ることに成功した
。

本発明に用いる接着剤としては、ポリエステルフィルム
に対し良好な接着性を示す接着剤であれば全て使用でき
る０例えば。

ポリエステル系Ｊ１合体、アクリル系共正合体、ポリイ
ソシアネート系（ウレタン系）、エポキシ系１合成ゴム
系、シアノアクリレート系、不飽和ポリエステル系、ポ
リビニルアルコール、シリコン系接着剤等、本発明ポリ
エステルフィルムに接着可能な接着剤であればよく、上
記に限定されるものではない。

チューブが熱収縮性チューブであると か、又はチューブ包装後に、ボイル処理やレトルト処理
等の高温加熱殺菌を行なう場合は、接合部が加熱軟化し
、１［つチューブの収縮応力によって接合部がずれたり
剥離したりすることがある。これを防ＩＬ：、する為に
は、Ｌ−、に！接着剤の中に硬化反応剤を加え、更に接
合１ｉ１に塗布される濱剤の中にも硬化剤を用いること
が推奨される。これらの硬化剤が、エージング後に１−
分な１耐熱性を発揮する」−で必要十分な硬化反応を行
ないその結果チューブの耐熱性が向ｌ−するのである。

チューブの加［速度の面のみを重視するならば、ポリエ
ステルフィルム川の一般的な硬化反応型接着剤を塗布し
てそれが乾燥される前に接合するという手段を採用する
ことによって所期の［１的は達成されるが、この様な手
段だけでは簡単に剥離してしまうので直ちに実用化でき
る訳ではな１、％。

本発明は高速加１．のドで１Ｌつ１分な強度を確保する
為、該接着剤を塗布乾燥させ。

硬化が実質的に進行していない状態で溶剤を塗４１シ、
接Ｒ剤の表層のみを溶解又は軟化し接合するというｒ一
段を採用しているので、初期タック力は勿論、接合強度
も接合後、急速ないきおいで高まっていく、即ち初期タ
ック力が向ｌ二したのでチューブ加゛［の困難性が克服
されただけでなく、接ｒｉ剤を使用して高速接着を行な
うことがはじめて回部になったのである。

［実施例］ 実施例１ ポリエチレン（テレ／イソ）フタレートハモ合体（テレ
／イソ比＝　８０／２０）のポリエステル系重合体を固
有粘度０．７５　ｄ交／ｇに合せるように　　　　　１
屯合し、二酸化珪素を０．０５　（屯：、：、　）％混
合して溶融押出しし、未延伸フィルムを製造した。

該フィルムをＬとして横方向に延伸し、横配向度：１０
４ＸＩＯ−３、厚さ４０Ｂｍｃ７）熱収縮性ポリエステ
ルフィルムを製造した。該フィルムを用いて７２０騙朧
の幅で印刷し、幅方向に２３０ｍ鵬ピッチで７ｔｓ幅の
無地部を縦方向に沿って作った。

一方酸成分としてテレフタル１％ｊ：　４０モル％。

イソフタルＭ：２０モル％、アジピンＭ：４０モル％を
使用し、グリコール成分としてエチレングリコール＝６
０モル％、ネオペンチルグリコール：４０モル％を使用
し、玉縮合して得られた線状Ｊ（心合ポリエステル樹脂
（以ドポリエステル接着剤Ａと略す）をメチルエチルケ
トンとトルエンとの混合溶媒（５部１重礒比）に溶解し
た。この溶液中にトリメチロールプロパン＝１モルとト
リレンジイソシアネート：３モルとの反応生成物３部を
混合して前記無地部フィルムの片面に４．５　ｇ／鳳２
（固型分）を塗！ｌ・乾燥し、２３０ｍ−幅にスリット
した。

更に一方メチルエチルケトンに、トリメチロールプロパ
ン：１モルとトリレンジイソシアネート：３モルとの反
応生成物５部を混合した溶剤を作り、１−記スリットさ
れたポリエステルフィルム接着剤塗／＋ｊ面に塗布し、
乾燥しない間に２３０瀉閤幅のフィルムを折畳み接合し
た。接合したフィルムは直ちに接着し、直ぐに巻取った
が、剥離することなく美しいチューブが連続的に製造で
きた。

チューブの加工速度は６０ｍ／分であった。該チューブ
を４０℃×２４時間のエージング処理に付したのち、該
チューブをシングルサービス瓶にかぶせて、１００℃の
温度下で５秒間熱収縮させ１次いで１１０℃、３０分間
殺菌熱処理をした。

−・古本発明フィルムに汎用ドライラミネート川接着剤
（東洋モートン社製）を用いてチューブの接Ｉｉテスト
をした（比較例１）、更に塩化ビニル（比較例２）、ポ
リスチレン（比較例３）を用いて同じ様にテストした。

（以ド余白）〜 ｊ３、　　□ 第　　１　　表 ※ｌ　　瞬間的に１０しなかった為、ハンドコーティン
グして接合し８０℃で加熱加圧後、２４時間加圧放置し
たものを用いてｌｉ稀り 熱収縮後の接合強度の項以降、全−ｄＭのチューブを用
いてＪ嘱 ※２　　ノー」価できず。

第１表の如く本発明チューブは常態での外観や強）■は
勿論のこと各熱履歴による変化もなく、）、’（材部分
と同一の特性を有し、−・体に接合していることを示し
た。

実施例２ 酸成分がテレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸
からなり、アルコール成分がエチレングリコール、ジエ
チレングリコールからなるポリエステル系重合体からな
り、　ｌｌｉｊ者が８０：１５：５、後者が７０７３０
からなるポリエステル系重合体を、実施例１と同様に横
方向の配向度が９８ＸＩＯ−３になるように配向させた
。得られた３０ｇｍ厚さのフィルムを７２０ｍｍ幅に細
断した後、印刷した。又印刷に５たっては、幅方向に２
３０ｍｍピッチで、輻７腸厳の無地部を縦方向に連続的
に設けた。−・方ウレタン変性ポリエステル接着剤３０
虫ｔＸＬ％と酪酸エチル７０屯量％とを混合　　　　　
　貴溶液とし、更にトリレンジイソシアネートとトリメ
チロールプロパンの付加体を２．５重量％添加した混合
溶液を上記無地部に塗布し乾燥した。乾燥後の塗布−１
は５ｇ／ｓ２であった。直ちに引きつづいてフィルム面
に酢酸エチルを薄く塗布し、該面と前記接着剤面とを接
合したところ、瞬間的に接７１シ、チューブ状体が形成
できた。そして引続いて４０℃で２４時間エージング処
理した。これらと比較する為に超音波シールしたチュー
ブ（比較例４）を１０ｍ／分の低速度で加工した。得ら
れたチューブの性能は第２表の通りであった。

第　　２　　表 ［発明の効果］ （ａ）１耐熱性に関し、９５℃ボイル処理、１２５℃レ
トルト処理等により従来のチューブより優れた特性を示
し、１１つ接合部は巾なる接着剤接合では得られなかっ
た様な実用的特性が得られた。

（ｂ）印刷ピッチの安定性に関し、次のような結果を得
た。印刷ピッチは服従１１５＋ｓｍに対し、印・刷品の
ピッチ長をも測定した。比較例５として電線架橋ポリエ
チレンヲ用いた。

□・、“、１、・ 第　　３　　表 （以ド余白）５、 ＩＩＪパ 第３表に示すように本発明品は服従に近似した寸法を長
時間保持した。

これは印刷図柄と被包装体の形状を合せる上で極めて重
要な特性である。これにより所定の位置に印刷図柄を位
置させることがｌｆｆ１ｆ能となった。

（ｃ）ガラスビンの落下破壊テストを試みた結果、第１
表、第２表に示す如く飛散距離が極めて少ない、特に接
合部の状態が本特性に著しく影！していることがわかる
。衝撃破壊特性に関しフィルムノ、（材と接合部の間で
全く変化のないことは破瓶による危険防１１：」―極め
て有利である。

（ｄ）接合部の白濁化はボイル処理、レトルト処理等に
よって生じ易くなるが、特にポリエステル系フィルムチ
ューブの欠点でもある熱シール部の白濁化は本発明では
十分防１ヒできた。

第１表の比較例１は本発明のフィルムを接着剤で接合し
、８０℃の熱をかけたものであり、熱収縮後に引続いて
行なうボイル、レトルトの肉処理により、白濁化してい
る。これは加熱された接合部の配向度の低下により、結
晶化しやすくなり白濁化したものと考えられる。

未発ＩＩチューブは配向を乱すような温度をかけずに加
にしであるので、この現象は全くみられなかった。

（ｅ）接合加工速瓜は実施例で一部の実例を示したが超
１１波シールでは５〜１５ｍ／分、溶剤系接着剤では０
．１−１ｍ／分といった低速でしか実用強度が得られな
い、その上越ざ波シールで見た如く、接合部の衝撃強度
が弱いため破瓶しやすく保護機能が低下する。又加熱接
合は第１表の比較例１に示す如く本発明を使用しても、
加熱収縮後の接合部の収縮がノ＾材フィルムと異なった
特性に変化が生じているので、同じ状態の仕上りになら
ず、浮」−りやしわ、つり等が発生する。

本発明は実施例１で示すように、−例として６０ｍ／分
でも加工でき１条性を選べば数百ｍ／分迄ｉ＋ｆ能であ
り、自動ラベリングマシンと連結した一部ラインの中に
も組込むことが出来る速瓜を示した。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエステル系フィルムを丸めてチューブ状体を
   得るに際し、チューブにおける接合面の少なくとも片面
   の全部又は一部に接着剤層を形成しておき、該接着剤層
   を溶解、軟化又は膨潤し得る溶剤又は膨潤剤を前記接合
   面の少なくとも片面に塗布し、該溶剤又は膨潤剤が乾燥
   する前に接合してチューブ状体を得ることを特徴とする
   ポリエステル系チューブを製造する方法。
2. （２）ポリエステル系フィルムが、ガラス転移温度３５
   ℃以上のポリエステル、共重合ポリエステル重合体、該
   重合体に他の少なくとも１種以上の重合体を配合した混
   合体より選択される材料によって製膜されたものである
   特許請求の範囲第１項記載の方法。