JPS63139725A - ポリエステル系収縮フイルム - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、μ縮特性、ヒートシール性、耐温水性、及び
耐溶剤性共に良好なポリエステル系収縮フィルムに関す
る。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕従来、
ラベル用収縮用途においては、生としてポリ塩化ビニル
からなる収縮フィルムが広く使用されている。しかしな
がら、清涼飲料水の容器等ＫＰＩＴボトルが使用される
ようになつ九現在該ボトルを回収再利用することが社会
的に要論されている。

しかるにボトルとラベルが異なる組成では。

分離が困鯖なため、ボトルとラベルとをそのまま分離せ
ずに再利用すべく、ラベル用途においてもポリエステル
系の収縮フィルムが豫まれている。

ラベル用収縮フィルムに必要な特性は、十分な収縮率、
印桐インキ溶媒に対する耐溶剤性。

装着時のヒートシール性、収縮時にラベルにシワが発生
しない収縮特性、収縮後ボトルの殺菌消毒の為の湛水処
理においても、シワ、ゆるみ。

白化等が発生しない耐温水性等が挙げられる。

上記のような要望に対して従来より、非晶質のポリエス
テル、非晶質のコポリエステルと結晶性ポリエステルを
ブレンドした組成物、あるいは結晶性ポリエステル２１
！１以上をブレンドした組成物を、縦又は横方向に一軸
に延伸することＫより、収縮率が大きく、且つヒートシ
ール性Ｋｍれたフィルムが得られることが開示されてい
る（特開昭Ｓクーダコクコ６号公報１％開昭ｊクー１ｊ
ｆｔ＆Ｉｇ号公報及び特開昭、！？−９７／？ｊ公報等
記載）。しかし、このようなフィルムにおいても、満足
な耐溶剤性、収縮特性、耐温水性を持つものではなく、
これらの特性を合わせ持つポリエステル系収縮フィルム
を得ることが望まれていた。

〔問題点を解決する為の手段〕 本発明省らは、上記要望に答えるべく鋭意検討の結果、
ジカルボン酸成分として主としてテレフタル酸とイソフ
タル酸、ジオール成分として主としてエチレングリコー
ルと／、ｌ−シクロヘキサンジメタツールを含有するポ
リエステルを製膜処理し、ある特定の物性を付与するこ
とにより、ラベル用収縮フィルムとして満足すべき特性
を得ることが出来ることを見出し１本発明に到達した。

即ち１本発明の要旨は、フィルムを？Ｊ４成するポリエ
ステル組成物が、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸
をり０〜／　ｏ　Ｏｍａｔ　Ｔｏ　ｓイソフタル殴を０
〜Ｊ　Ｏｍｏｌ秀含み、ジオール成分としてエチレング
リコールを２０〜９９　ｍｏｔ％。

／、４１−シクロヘキサンジメタツールな１〜８０ｍ・
１％含み、かつ、ｉｏｏ℃エアオーブン中Ｓ分での該フ
ィルムの収縮率が縦方向又は惰方向のうちのいずれか一
方向で４！０秀以上、他方向でＪＯ−以下、−６＃該フ
イルムの被屈折率が、０．０４０以上０．１１０以下で
あることを特徴とするポリエステル糸収縮フィルムに存
スる。

以下１本発明の詳細な説明する。

本発明のフィルムを構成するポリエステル組成物はジカ
ルボン酸成分としてテレフタル酸をりＱ〜ノ００　ｍｅ
ｔ　ｆｂｔＦｆＩ　Ｌ＜はｇｏＡ−ｔｏ。

ｍｏｌ％、イソフタル酸をＯ〜Ｊ　Ｏｍｏｌ％好ましく
はＯ−２０　ｍｏｌ　％含有し、ジオール成分としてエ
チレングリコールを２０〜？　？　ｍｏｌ％好ましくは
参〇〜９ｓｍｏｌ俤、史に好ましくはｊＯ〜９５　ｍｏ
ｌ　％、　／、４１−シクロヘキサンジメタツールを７
〜ｇＯｍｏｌ係、好ましくはコ〜６０ｍｏｌ％、史に好
ましくはｊ〜ｊ（７ｍｏｌ％含有する共重合ポリエステ
ルである。ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、
イソフタル酸以外の成分として、シュウ酸、マロン酸、
コハク酸。

アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、ナ
フタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテノξ劣′ルポ
ン酸等、公知のジカルボン酸のうち、−捌もしくは二種
以上のジカルボン酸を本発明の要旨を変えない範囲で含
有していても構わない。

又、ジオール成分としてエチレングリコール、／、＃’
−シクロヘキサンジメタツール以外の成分として、プロ
ピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメ
チレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ジエチ
レングリコール。

ポリアルキレングリコール、等公知のジオール成分のう
ちの一部又は二種以上のジオール成分を本発明の敦旨を
変えない範囲で含有していても構わない。

このように本発明においては、ジカルボン酸成分及び／
又はジオール成分の一部を他のジカルボン酸又はジオー
ル成分Ｋｉｔ換することＫより得られるものが使用する
ことができるが、当然のことながら、他の成分１例えは
、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−オキシエトキシ安息香酸の
ごときオキシカルボン酸、安息香酸、ベンゾイル安息香
酸、メトキシポリアルキレングリコールのごとき一官能
性化合物、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメ
チロール、トリメチレンプロパンのごとき、多官能性化
合物も、生成物が実質的に線状の高分子を保持し得る範
囲内で使用することが出来る。

本発明において、ジカルボン酸成分として主としてテレ
フタル酸とイソフタル酸よシなり、ジオール成分として
主としてエチレングリコールと１，４−シクロヘキサリ
ンメタノールよシなる収縮フィルムは、ボトル装Ｍ後シ
ュリンクトンネルを通過してフィルムを収縮させる際に
、他の成分からなるポリエステル系収縮フィルムとは異
なり該フィルムにシワが発生しＫ＜＜、ラベル用収縮フ
イ、ルムとして好適である。その理由は正確には分らな
いが、他の成分の組成に較べ、上記成分の組み合せはよ
り均一な共重合の形態を取り易く、その為、収縮が非常
に均一に行なわれるためであると思われる。又、上記の
組成の成分はいずれも工業的に大ｔＫ生産されており、
生産性の面でも好適である。

本発明において、フィルム中のイソフタル酸成分がＪ　
Ｏｍｏｌ　％を越えるとフィルムの耐溶剤性が著しく低
下し、好ましくない。又、／、ｌＩ−シクロヘキサンジ
メタツール成分がｆｏｍｏｌ％を越えると、結晶性が高
くなり、収縮率が減少する為好ましくない。

又１本発明のポリエステルは、上記ポリエステル以外に
本発明の要旨を変えない範囲で、他のポリマーを添加、
混合したものでも良い。

又、フィルムの易滑性を同上させるために、有機滑剤、
無機の滑剤等の微粒子を含有せしめることも好ましい。

又、必賛１１Ｅじて安定剤。

着色剤、酸化防止剤、消泡剤等の添加剤を含有するもの
であっても良い。渭シ性を付与する微粒子としては、カ
オリン、クレー、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、テレフ
タル酸カルシウム。

酸化アルミニウム、酸化チタン、リン鈑カルシウム、フ
ッ化リチウム等の公知の不活性外部粒子、ポリエステル
ｗ脂の溶融製膜に際して不溶な高融点有機化合物、架橋
ポリマー及びポリエステル合成時に使用する金属化合物
触媒、ｆｃとえばアルカリ金縞化合物、アルカリ土類金
属化合物などによってポリエステル製造時に、ポリマー
内部に形成される内部粒子であることができる。フィル
ム中に含まれる該微粒子はｏ、ｏ　ｏ　ｓ〜０．９重ｔ
Ｔｏ、その平均粒径は０．０　／　〜、７．７μｍであ
る。

本発明のフィルムの極限粘度は好ましくはθ、ｊθ以上
、更に好ましくは０．６θ以上、特に好ましくはｏ、６
ｓ以上である。フィルムの極限粘度がｏ　−ｒ、ｏ未満
であると結晶性が高くなりやすく、好ましくない。

本発明のフィルムは収縮フィルムとして使用する為には
、該フィルムの縦方向、又は横方向のうち、いずれか一
方向の収縮率が１７０４以上好ましくはＳＯチ以上、他
方向の収縮率が一２Ｑチ以下、好ましくはｔＳ％以下で
なければならない。少くとも一方向の収縮率が１７０４
以上ない時には、ラベル用として用いた時ボトルに緊密
に接着しないとか均一に収縮しないため不適である。又
、一方向の収縮率がび０優以上でも他方の収縮率がコｏ
ａｔを超えるものでは、この時も図柄のずれが生じ不適
である。

本発明のフィルムは、その領屈折率Δｎがｏ、ｏ　ＩＩ
ｏ以上ｏ、ｔｓｏ以下、好ましくはＯ，ＯＳθ以上、　
０．１−〇以下、更に好ましくはｏ、ｏ　ｓ　。

以上、　０．／　００以下でなければならない。複屈折
率がｏ、ｏ　ａ　ｏ未満のフィルムでは、該フィルムの
ボトル装着後の湛水による殺伯消毒時の耐温水性が著し
く劣り、殺菌消毒後、該フィルムが白化したり、又、該
フィルムに波状のシワやゆるみが発生したりする。しか
しながら、４くべきことに複屈折率がｏ、ｏ　ｔｉ　ｏ
以上のフィルムでは耐温水性が著しく向上し、殺菌処即
時に該フィルムの白化、又は波状のシワ、ゆるみの発生
といった問題が全く発生しないことを枚々は見出した。

このようＫ１１ｉｔｆｆｌ水性がフィルム中のポリエス
テル分子鎖の配向に大きく依存する理由は正体には分っ
ていないが、考えられる機構としては。

該分子鎖の配向、即ちΔｎが低い場合は、湛水処理によ
シ水分子が比較的容易にフィルム中に含浸すると思われ
、この為にフィルムが白化したり、フィルムに存在する
収縮応力が消滅し。

波状のシワやゆるみの原因になると推定される。

しかしながら分子鎖が高い配向を持つ場合は。

分子間の相互作用がよシ強くなシ、水分子の含浸が低い
レベルに押えられ、その結果耐温水性が著しく向上する
ものと思われる。

又、複屈折率が０００４０未満のフィルムは耐、溶剤性
の点でも著しく劣る為、好ましくない。

この理由も、上記の分子鎖の配向による機構で同様に説
明されると思われる。

フィルムの複屈折率が０．／　！　０を越える場合は、
フィルムの内１ｆｌｓＫボイドが発生し、該フィルムの
透明性が低下するので好ましくない。

本発明のフィルムは、フィルムを緊張固定下でｔＳＣの
温水中１１Ｃ３０分間浸す温水テストを行なった後のフ
イルムベースが一θ％以下、好ましくはｌｊ慢以下、爽
に好ましくはＩＱ％以下であることが望ましい。該温水
テスト後のフイルムベースが２０暢を越えるようなフィ
ルムでは、ボトルに装着後温水による殺菌消毒時にフィ
ルムが透明性を失なう為、ラベル用フィルムとして好ま
しくない。

又１本発明のフィルムはラベルの図柄を印刷した後の１
方向の収縮率が好ましくは６１以上、更に好ましくは１
０９６以上である。一般的な印刷インクの溶媒１例えば
メチルエチルケトンと酢酸エチルの混合溶媒等を用いて
印刷後。

一方向の収縮率がａＯ％未満になると、収縮時に該フィ
ルムがボトルの湾曲部に密着せず、好ましくない。

本発明のフィルムは、１０ＯＣエアー中での該フィルム
の最大収縮方向の収縮応力が、好ましくは／　００　）
／ｊｌｌ”以上、ｊ！に好ましくは、ｙｏ。

Ｚ−８以上、よシ好ましくは５００ｆ／ｓｏｗ”以上で
ある。フィルムの収ｌｌｌ１応力が／　００　ｆ　７ｔ
ｍ”未満であると、該フィルムのボトル装着時に、ボト
ルとの密着性が十分でない為、好ましくない。

次に具体的に本発明のフィルムの製造方法を示す。

清９剤として無機粒子等を、適量含有せしめた本発明の
組成を持つポリエステルを１通常のパイルドライヤー等
の乾燥機、又は真窒乾燥機等を用いて乾燥したのち、押
出製膜をして未延伸フィルムを得る。該未延伸フィルム
を、縦。

又は、横力向に一軸延伸をする。その際延伸倍率は２．
０倍以上、　Ｓ、Ｏ倍以下、好ましくはコ、Ｑ倍以上ダ
、ｓ倍以下である。

延伸温度は厚さ斑が悪化しない限り低温の方が好ましい
。延伸方法としては、ロールで縦−軸に延伸したり、テ
ンターにて栖−幀に姑伸するばかりでなく分冊の二ＩＭ
延伸に際し、縦又は横のいずれか一方向に強く姑伸し他
方を極少延伸することも可能である。かくして得られた
フ上記のようにして得られたフィルムの厚さは特に限定
されないが、ラベル用の収縮フィルムとして好ましい厚
さは一〜！００ｐｍ、　　更に好ましくは５〜３００μ
ｍ　である。

以上本発明によれば、既存の装置握を使用し。

収縮特性、ヒートシール性、耐湛水性、及び耐溶剤性に
優れたポリエステル系収縮フィルムを得ることが出来、
極めて工業的価値に優れるものである。

〔実施例〕

以下、実施例にて１本発明を更に具体的に説明するが１
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、フィルムの評価方法を以下に示す。

（１）　　収縮率 ／　００Ｃ士コＣの温度のギャドオープン中に無荷重の
状態で５分間熱収縮させ下記式に従い求めた。

又、メチルエチルケトン／酢酸エチル−３０／りＯの浴
剤を使用した印刷インクを用いて、フィルムに図柄を印
刷後、該フィルムの収縮率を測定した。

（２）複屈折率へ カールツアイス社製偏光顕微鏡により、リターデーショ
ンを測定し、次式によ９複屈折率（ム）を求めた。

ム−Ｒ７／１ （３）　　フィルムへ−ズ ＪＩＳ−に４７／参に準じて日本電色工業社製積分球式
濁度計ＮＤＨ−コＯＤ　Ｖｃより、フィルムの全ヘーズ
を求め測定し友。又、該フィルムを金属フレームで緊張
固定し、ｇｓｃの漏水に３０分間浸した後のフイルムヘ
ーズを測定した。フィルムに波状のシワが発生し、測定
出来ない場合は、ｘ印を記載し次。

（４）　　フィルムの収縮応力 インテスコ■製インテスココＯＯ１型を用い、フィルム
の最大収縮方向が長手方向となるように、巾／！ｍで短
冊形に切り出したフイルムナングルを１間隔３Ｑ１１１
１１Ｋ設定したチャックに装着し、ｔｏｏｃエアー中に
７分間。

密閉した。この間に示した最大収縮応力をフィルムの収
縮応力とした。

（５）　　フィルムの極限粘度（〔η〕）試料−〇〇唖
をフェノール／テトラクロロエタン−ｊ　Ｏ／！　０の
混合溶媒−〇−に加え。

約１ｔＯｃで１時間加熱後、３０℃で測定し丸。

（６）　　耐温水性′ フィルムを収縮ラベルとして円筒状清涼飲料用ＰＥＴボ
トルに、収縮させて装着曽、ボトルと共に９０℃の温水
でＩＯ分間消毒殺凶処堺を行なった。該処理後、フィル
ムとボトルの間にゆるみが生じたり、又、フィルＡＫ波
状のシワが生じ念ものを×、ボトルへの密着性が全く変
化しなかったものを○とし次。

（７）収縮フィルムとしての総合評価 フィルムを収縮ラベルとして（６）のようにボトルに装
潰、漏水処理を行なつ九債、該フィルムの収縮フィルム
としての評価を行なった。

ラベルの図柄の歪みがなく、フィルムの収縮量が十分で
ボトルとの密層性に′Ｖね、ａ明感があり、温水処理に
より、白化やシワ、ゆるみの発生が見られなかったもの
を○、それ以外をＸとした。

実施例１．比較例コ、３ ジカルボン酸成分がテレフタル酸よりなり。

ジオール成分がエチレングリコール＆　ｊ　ｍｏｌ％と
／、４１−シクロヘキサンジメタツールＪ　！ｒ　ｍｏ
ｌＬ■なる極限粘度Ｏ８りＯの共重合ポリエステルと極
限粘度０．４　ｊのポリエチレンテレフタレートヲクＯ
ｗｔ％　：　Ｊ　Ｏｖｔ％の比でブレンドし。

真空転録機を用いて乾燥した後、押出製膜し未延伸フィ
ルムを得た。該未延伸フィルムを１２℃の延伸ロールと
冷却ロールの間で、／、５倍。

３．１倍、Ｓ、−倍延伸して巻き取り、収縮フィルムを
得た。フィルムの厚さは全て３０μｍ　であった。それ
ぞれを比較例１．実施例！、比比較ココし次。

比較例３ 実施例１の未延伸フィルムを１０！ｒ℃の延伸ロールと
冷却ロールの間で３．−倍延伸し１巻き取り、厚さ３０
μｍ　の収縮フィルムを得た。このフィルムを比較例Ｊ
とした。

実施例コ、比較例ダ、Ｓ ジカルボン酸成分がテレフタル（ｊｌｌ　？　Ｏｍｏｌ
％、インフタル酸１０ｍｏｌ％よりなり、ジオール成分
カエチレングリコールｇざｍｏｌ％、／、４ｔ−シクロ
ヘキサンジメタツール１０ｍｏｌ％、ジエチライヤー′
にて乾燥し、ＩＡ膜押出し未延伸フィルムを得た。核未
延伸フィルムを７ｇ１℃の延伸ロールと冷却ロールの間
で、１．７倍、３．０倍。

ｇ、１倍に延伸して巻き取り、Ｊ！＃さ５０μｍ　の収
縮フィルムを得た。それぞれのフィルムを比較例ダ、実
施例コ、比較例ｊとした。

実施例３．比較例６．ク ジカルボン酸成分がテレフタル酸よりなり。

ジオール成分がエチレングリコール！Ｏｍｏｌ％、／、
＆−シクロヘキサンジメタツール３７ｍｏｌ　Ｔｏ　ｓ
ポリエチレングリコールＪｍｏｌ％ｘ＃）なる極限粘度
０．６ｇの共重合ポリエステルを真空乾燥機にて乾燥後
製膜押出し、未延伸フィルムを得た。

該未延伸フィルムを直接テンターに４いて。

ｑｏｃで１０ｇ倍、３．５倍、Ｓ、／倍延伸したのち、
ユｊ℃の冷風で冷却した後１巻き取り、厚さ？　Ｏｐｍ
　　の収縮フィルムを得た。それぞれを比較例６．実施
例３．比較例りとした。

比較例ｔ ジカルボン酸成分がテレフタル酸よりなり。

ジオール成分カエチレンクリコールｔ　Ｏｍｏｌ　Ｔｏ
　＊／、４Ｃ−シクロヘキサンジメタツールｑＯｍｏｌ
％よりなる極限粘度０．りＯの共重合ポリエステルを、
常法で乾燥後、押出しＭ嗅し、未延伸フィルムを得た。

該未延伸フィルムを実施例１と同様ＶＣ９０℃で３．−
倍延伸を行ない、厚さＪ　Ｏ７７ｍの収縮フィルムを得
た。このフィルムを比較例Ｓとした。

比較例９ ジカルボン酸成分がテレフタル酸！ｒ　Ｏｍｏｌ％。

インフタル酸！ｒ　Ｏｍｏｌ％よりなり、ジオール成分
が、エチレングリコール＆　Ｏｍｏｌ　％、　／、＠　
−シクロヘキサンジメタツールｌＩ　Ｏｍｏｌ　％より
なる極限粘度ｏ、ｂｓＯ共重合ポリエステルを実施例１
と同様に乾燥後、押出製膜し、未延伸フィルムを得た。

該未延伸フィルムを実施例１と同様ｇ？ｊＣで３．コ倍
延伸し、厚さＪ　Ｏｐｍ　の収縮フィルムを得几。この
フィルムを比較例９とした。

上記の実施例及び比較例で得られたフィルムの諸物性及
び収縮ラベルとしての評価をｆｆ／Ｋまとめた。比較例
／、Ｊ、　４Ｉ及び６では、フィルムの複屈折率が０．
０４１０未満であるので、耐温水性、耐溶剤性が劣って
いる。比較例コ、ｊ及びりではフィルムの複屈折率が０
．／　ｊ　Ｏを越えているのでフィルム内部にボイドが
発生し。

フイルムベースが悪化している。比較例Ｓは。

ジオール成分中の１．ｕ−シクロヘキサンジメタツール
の含有量がｔ　Ｏｍａｔ　％を越えているので結晶性が
高くなり、収縮率が低下しており、又。

比較例９では、ジカルボン酸成分中、インフタル酸の含
有量がＪ　Ｏｍｏｌ　’４を越えているので耐溶剤性が
悪化している。実施例／〜３のフィルムは上記比較例の
フィルムに較べ、ラベル用収縮フィルムＶ（必要な特性
において、極めて優れ゛ていることが分かる。

〔元明の効果〕

以上、記載の通り１本発明の条件を満足するフィルムは
、ラベル用収縮フィルムとして極めて良好なものである
ことが分かる。

出願人　　ダイアホイル株式会社 代理人　　弁理士　長谷用　　− ほかＩ名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルムを構成するポリエステル組成物が、ジカ
   ルボン酸成分としてテレフタル酸を７０〜１００ｍｏｌ
   ％、イソフタル酸を０〜３０ｍｏｌ％含み、ジオール成
   分としてエチレングリコールを２０〜９９ｍｏｌ％、１
   ，４−シクロヘキサリンメタノールを１〜８０ｍｏｌ％
   含み、かつ、１００℃エアオープン中５分での該フィル
   ムの収縮率が縦方向又は横方向のうちのいずれか一方向
   で４０％以上、他方向で２０％以下、該フィルムの複屈
   折率が ０．０４０以上、０．１５０以下であることを特徴とす
   るポリエステル系収縮フィルム。
2. （２）緊張固定下で８５℃の温水中に３０分間浸した後
   のフィルムヘーズが２０％以下であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のポリエステル系収縮フィル
   ム。