JPS63146940A - 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、収縮特性、ヒートシール性、耐温水性、耐溶
剤性、耐候性、共に良好で、かつ安価なポリエステル系
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、主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にＰＥＴボトルが使用される
ようになった現在該ボトルを回収再利用することが社会
的に要請されている。

しかるにボトルとラベルが異なる組成では、分離が困難
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
ィルムが望まれている。

ラベル用収縮フィルムに必要な特性は、十分な収縮率、
印刷インキ溶媒等に対する耐溶剤性、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温水処理においても、
シワ、ゆるみや白化等が発生しない耐温水性等が挙げら
れる０ 上記のような要望に対して従来よシ、非晶質の共重合ポ
リエステル、もしくは非晶質の共重合ポリエステルと結
晶性ポリエステルをブレンドした組成物、もしくは結晶
性ポリエステ／Ｉ／、２種以上をブレンドした組成物を
、縦、又は、横方向に／軸に延伸することにより、十分
な収縮率を持ち、ヒートシール性に優れたフィルムが得
られることが開示されている（特開昭５７−１１．２ク
コ６号公報、特開昭！；７−／！；９４／ｇ号公報、特
開昭３９−９７／７ｊ−号公報等参照）。しかし、この
ようなフィルムにおいても満足な収縮特性、耐溶剤性、
耐温水性を持つものではなく、特に収縮特性においては
、従来のポリ塩化ビニル等のフィルムに較べ、収縮時に
フィルムにシワが入シやすく、実用化の面で大きな問題
となっていた。この為、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壕れていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記要望に応えるべく、鋭意検討の結果
、ポリエステル系収縮フィルムにおいても、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
て満足すべき収縮特性が得られることを見出し、本発明
を完成するに至った。

即ち本発明の要旨は、フィルムの縦方向、及び横方向の
厚さ斑が３０％以下、該フィルムの静止摩擦係数が７．
２以下、該フィルムの複屈折率が０．０弘０以上、かつ
、１００℃エアーオープン中Ｓ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１１０％以上、他方向で２０％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に存する。

＝　３− 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のポリエステルとは、ジカルボン酸成分として、
テレフタル酸、シュウ酸、°７０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、イソフ
タル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテル
ジカルボン酸等、公知のジカルボン酸の一種もしくは二
種以上からなり、又、ジオール成分としてエチレンクリ
コール、プロピレングリコール、トリメチレングリコー
ル、テトラメチレンクリコール、ヘキサメチレンクリコ
ール、ジエチレンクリコール、ポリアルキレングリコー
ル、／、ｌＩ−シクロヘキサンジメタツール等公知のジ
オール成分の一種又は二種以上からなるいかなるポリエ
ステル又は共重合ポリエステルであっても良いが、主ト
シてポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンー二、６〜ナフタレート、テレ
フタル酸と／、４’−シクロヘキサンジメタツールから
なるポリエステル、及び、これらの共重合体が好適であ
る。とシわけ、−４＝ 安価な点よシ、ポリエチレンテレフタレートの共重合体
が特に好ましい。

共重合ポリエステルとしては、ジカルボン酸成分及び／
又はグリコール成分の一部を他のジカルボン酸又はグリ
コール成分に置換することによシ得られるものが使用で
きるが、当然の事ながら、他の成分、例えば、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と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
成物が笑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。

本発明のポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタ
レートを主体とし、共重合成分としてジカルボン酸成分
としてイソフタル酸を含有させ、又必要に応じてジオー
ル成分としてジエチレングリコール、ポリアルキレンク
リコール、又は／、ｌＩ−シクロヘキサンジメタツール
を含有させた共重合ポリエステルが工業的に安価に得ら
れ、又収縮特性も良好で特に好ましい。

ここでポリエチレンテレフタレートを主成分とする共重
合ポリエステルにおいては、ジカルボン酸成分の好まし
くは７０モルチ以上、よシ好ましくは７３モルチ以上が
テレフタル酸、好ましくはりＱモルチ以上、より好まし
くはりＳモルチ以上がエチレングリコールである。テレ
フタル酸及び／又はエチレングリコールが７０モルチ未
滴の共重合ポリエステルは、フィルムにした場合、該フ
ィルムの耐溶剤性が劣るので好ましくない。

又、上記ポリエステルは、該ポリエステル以外に３０モ
ルチ以下であれば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向上させるために、有機滑剤、
無機の滑剤等の微粒子を含有させるのも好ましい。又、
必要に応じて安定剤、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。滑シ性を付与す
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、リン酸カルシウム、フッ化リチウム
等の公知の不活性外部粒子、ポリエステル樹脂の溶融製
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、たとえ
ばアルカリ金属化合物、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、
？重量％、平均粒径としては０．０７〜３．３μｍであ
る。

本発明のフィルムの極限粘度は好ましくはＯ，！ｒＯ以
上、更に好ましくはｏ、ｔ　ｏ以上、特に好ましくは０
．６５以上である。フィルムの極限粘度がｏ、ｒθ未満
であると結晶性が高くなシ、十分な収縮率が得られなく
なり、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、１００℃エアオーブン中ｊ分での該フィルムの縦方
向、又は、横方向のうち、いずれか一方向の収縮率がｔ
ｉｏ％以上、好ましくはよθチ以上、他方向の収縮率が
２０％以下、好ましくは１５チ以下でなければならない
。少なくとも一方向の収縮率が４０％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ｙｏ％以上でも他方の収縮率が一
〇−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。

又、本発明のフィルムは、ラベルの印刷後の縦、又は、
横いずれか／方向の収縮率が好ましくはｌＩＯ％以上、
更に好ましくは５０％以上である。一般的な印刷インク
の溶媒、例えばメチルエチルケトンと酢酸エチルの混合
溶媒等を用いて図柄を印刷後、一方向の収縮率がダθ饅
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、その複屈折率がＯ０θｌＩ。

−８＝ 以上、好ましくはθ、ｏ　ｌＩｏ以上、ｏ、ｉｓｏ以下
、更に好ましくはｏ、ｏ　ｓ　ｏ以上、ｏ、ｉ　ｓ　ｏ
以上であることが必女である。複屈折率が０９０９０未
満のフィルムでは、該フィルムをボトルに装着後、温水
による殺菌消毒を行なう際の該フィルムの耐温水性が著
しく劣シ、殺菌消毒後該フィルムが白化したシ、父、該
フィルムに波状のシワやゆるみが発生ずるので好ましく
ない。又、該フィルムの複屈折率がｏ、ｏ　ｙ　ｏ未満
の場合は、耐溶剤性も著しく劣る為、好ましくない。

フィルムの複屈折率がｏ、ｉｓｏを越える場合は、該フ
ィルムの内部にボイドが発生する為に、該フィルムに均
一な収縮が得られず、収縮特性が悪化するので、この点
でも好ましくない０本発明のフィルムは、その縦方向、
及び、横方向の厚さ斑が３０チ以下、好ましくは、２０
％以下、更に好ましくは７５％以下であることが必要で
ある。

ポリエステル系所縮フィルムはその収縮特性において、
従来のポリ塩化ビニル等の収縮フイルムに較べ、シュリ
ンクトンネルを通過して、収縮終了後、該フィルムにシ
ワが形成されやすいという大きな欠点を持っていた。我
々はこの問題を解決すべく、鋭意検討の結果、該ポリエ
ステル系収縮フィルムの縦方向、及び、横方向の厚さ斑
を、従来の収縮フィルムの厚さ斑のレベルよシ大幅に小
さい３０％以下、好ましくは一〇％以下、更に好ましく
は７３％以下にすることで該収縮特性が大幅に改良され
ることを見出した。この理由は正確には分らないが、我
々の考察では、ポリエステル系収縮フィルムは従来のポ
リ塩化ビニル等の収縮フィルムに較べ、数倍の収縮応力
を持つ為、該ポリエステル系収縮フィルムが厚さ斑、即
ち延伸斑を持つと、非常に大きい収縮応力の斑が存在す
ると思われる。

この為ポリエステル系の収縮フィルムは、同程度の厚さ
斑を持つポリ塩化ビニル等の収縮フィルムに較べ、収縮
時にシワが発生しゃすぐ々す、これを改善する為には厚
さ斑をよシ小さくする事が必要である。

ポリエステル系のフィルムにおいても、該フィルムが結
晶性の低い組成を持つ場合、該フィルムの厚さ斑を上記
範囲内に制御することは非常に困難であるが、我々は鋭
意検討の結果、溶融押出し後急冷して得た未延伸フィル
ムを延伸する工程中に、該フィルムの表面温度が好まし
くはガラス転移温度以上、ガラス転移温度＋３０℃以下
、さらに好ましくはガラス転移温度以上、ガラス転移温
度＋３０℃以下になるように均一に加熱して少なくとも
一方向に、ユ、θ倍以上Ｓ、Ｏ倍以下、好ましくは２．
０倍以上、り、３倍以上／段又はコ段以上で延伸する工
程を含ませる方法が、延伸フィルムの厚さ斑を前記範囲
内に制御する為に最も好ましい方法であることを見出し
た。

本発明のフィルムの静止摩擦係数は／、ａ以下であるこ
とが必要であるが、好ましくはへ〇以下、更に好ましく
は０．２以上、／、０以下である。

フィルムの静止摩擦係数が／、−を越えると、収縮時フ
ィルムとボトルの間にブロッキングが発生し、円滑々収
縮が出来ず、その結果、収縮後該フィルムにシワガ形成
されやすくなシ、好ましくない。又フィルムの静止摩擦
係数がＯｌ、２以下になると、該フィルムをボトルに被
せ、収縮させる時に、該フィルムの密着位置が上下に移
動しゃすくなシ好適ではない。

本発明のフィルムの結晶化度は、好ましくは７３％以下
、更に好ましくは、７０％以下、より好貰しくは３％以
下である。結晶相においては加熱時に収縮応力がほとん
ど発生しないと考えられるが、該フィルムの結晶化度が
７５％を越えると、該フィルムに不均一な収縮応力が発
生し、その結果、収縮後、該フィルムにシワが形成され
やすくなり、好ましくない。

本発明のフィルムは、１００℃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１０ｏｐ／
ｒｔｍ？以上、更に好ましくは３ｏｏｇｉｔｒｒｒ１以
上、より好ましくはにθＯＦＩ／−以上である。

フィルムの収縮応力が１００１／ｌａｒ？’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＝　
１２− 性が十分でない為、好ましくない。

本発明のフィルムは、その融解熱が好ましくは、２　ｃ
ａｌ／ｇ以上、更に好ましくは１．７　ｃａｌ／Ｉ以上
、特に好ましくはＩＩ　ｃａｉ７１１以上である。フィ
ルムの融解熱が−ｃａ１７１１未満のものでは押出製膜
前の乾燥工程で、通常、ポリエチレンテレフタレートに
用いられる乾燥方法が採用出来ず、新規の乾燥機を新設
する必要が生じコストを押しあげる要因となるため不適
である。

次に具体的に本発明のフィルムの裏造方法を示す。

滑り剤として無機粒子等を、適量含有せしめた結晶性ポ
リエステルを通常のポリエチレンテレフタレート又はそ
の共重合体の乾燥条件と同様に乾燥したのち、押出製膜
し未延伸フィルムを得る。

該未延伸フィルムを得る方法は、Ｔダイ法、チューブラ
法等、既存のどの方法を採用しても構わない。

該未延伸フィルムを縦又は横方向に／軸延伸をする。該
延伸工程中に該フィルムの表面温度が’ｒｇ以上、Ｔｇ
＋ダθ℃以下、好ましくはＴｇ以上、７ｇ＋３０℃以下
になるように均一に加熱上 し、少なくとも一方向に２．０倍以１１Ｓ、θ倍以下、
好ましくは２．０倍以上、ダ、５倍以下／段又は一段取
上で延伸を行なう工程を含む方法が、該フィルムの厚さ
斑を小さくする為に好ましい。

延伸方法としては、ロールで縦−軸に延伸したシ、テン
ターにて横一軸に延伸するばかりでなく公知の二軸延伸
に際し、縦又は横のいずれか一方向に強く延伸し他方を
極少延伸することも可能である。かくして得られたフィ
ルムを必要に応じて７００℃以下で熱固定したのち巻き
取り製品とすることができる。

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
はコ〜２００μｍ更に好ましくは！ｒ〜３００μｍであ
る。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、既存の装置を使用し、安価なポリ
マーを用いて、収縮特性、ヒートシール性、耐温水性、
耐溶剤性に優れ且つ、安価なポリエステル系収縮フィル
ムが得られるので、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、本発明を更に具体的に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限シ、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 ７００℃士−℃の温度のギャドオーブン中に無荷重の状
態でＳ分間熱収縮させ下記式に従い求めた。

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

△ｎ＝　　Ｒ／ｄ （３）フィルムの極限粘度（〔η〕） 試料２００■を７エノールテトラクロロエタンー！０　
／　！０の混合溶媒、２０艷に加え、約／／θ℃で７時
間加熱後、３０℃で測定した。

（４）厚さ斑 安置電気社製連続フィルム厚さ測定器（電子マイクロメ
ーター使用）によシニ軸延伸フィルムの縦及び横方向に
沿って測定し３ｍ長さについて次式よシ算出した。

止 （５）靜算摩擦係数 平滑なガラス板上にフィルム同志を一枚重ね、その上に
ゴム板を、更にその上に荷重を載せ、２枚のフィルムの
接圧を、２９７ｄｉとして二〇靜−でフィルム同志を滑
らせ、滑シ出す直前の最大摩擦力をもとにフィルムの静
止摩擦係数を求めた。

（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、収縮させて装着後、ボトルと共に９０℃の温水
で７０分間消毒殺菌処理を行なった。該処理後、フィル
ムとボトルの間にゆるみが生じたり、又、フィルムに波
状のシワが生じたものを×、ボルトへの密着性が全く変
化しなかったものを○としだ。

（７）収縮特性 フィルムをヒートシールによシ円筒形にし、ボトルに被
せた後、７３０℃のエアーオープン中にボトルと共に３
０秒間入れてフィルムを収縮させた後、取シ出した。該
フィルムに発生した長さｋＢ以上のシワの数が０−．１
本のものを○、５〜１０本のものを△、７７本以上のも
のを×とした。

（８）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（７）のようにボトルに装
着後、温水による殺菌処理を行なつた。収縮後フィルム
にほとんどシワが無く、又、該フィルムの収縮量が十分
でボトルとの密着性に優れ、又、殺菌処理による該フィ
ルムの白化又は、シワやゆるみの発生がなく、ラベル用
収縮フィルムとして非常に良好なものを◎、若干問題は
有るが、実用上問題のないものを○、上記の条件を満た
さず収縮フィルムとして不適なものを×とした。

（９）　　フィルムの融解熱（ｃａ１／＃）パーキンエ
ルマー社製ＤＳＯ−／Ｂによシ感度ダ、昇温速度エル℃
７ｍ　、チャートスピードダθ齢−にて測定した試料の
結晶の融解に伴うピークの面積を求め、下記式に従い計
算した０ フィルムの融解熱＝Ａ−８・− 実施例１１比較例１１コ ジカルボン酸成分がテレフタル酸１０モルチ、イソフタ
ル酸−〇モルチ、ジオール成分がエチレングリコールよ
シなる、極限粘度がθ、グリコガラス転移温度が６コ℃
であシ、平均粒径へコμｍの無定形シリカ！ｒ　００　
ｐｐｍを含む共重合ポリエステルを、予備結晶化後、常
法によ）乾燥押出して未延伸フィルムを得た。該未延伸
フィルムを７３℃の延伸ロールと冷却ロールの間でハク
倍、３．５倍又は５．．２倍延伸して巻き取シ、平均厚
みダＯμｍのフィルムを得た。それぞれを比較例／、実
施例１１比較例コとした。

比較例３ 実施例／の未延伸フィルムを１１０℃の延伸ロールと冷
却ロールの間で３．３倍延伸し、巻き取シ、平均厚さ７
０４ｍのフィルムを得、これを比較例３とした。

比較例ダ 無定形シリカの含有量が／θＯｐｐｍである以外は、実
施例／の共重合ポリエステルと全く同一組成の共重合ポ
リエステルを用い、実施例／と全く同様に押出製膜し、
平均厚さ１ｉ−ｏμｍのフィルムを得、これを比較例亭
とした。

比較例よ 実施例／の未延伸フィルムを延伸ロールの温度を６０℃
とした以外は実施例／と全く同様にして延伸製膜し、平
均厚さｌＩｏμｍのフィルムを得、これを比較例ダとし
た。

実施例コ 粒径がＯ，Ｓ〜／μｍ程度の均一で微細なカルシウム、
リチウム及びリン元素を含む析出粒子を７００　ｐｐｍ
含有し、ジカルボン酸成分がテレフタル酸９０モルチ、
インフタル酸１０モルチよりなシ、かつジオール成分が
エチレングリコール９θモルチ、分子量３．θθ０のポ
リエチレングリコール３壬ルチ、ジエチレングリコール
コモルチよシなる、極限粘度０．７０．ガラス転移温度
６０℃の共重合ポリエステルを実施例／と同様にして乾
燥後押出し、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導いて、＝２０− ｇｏ℃で３．２倍延伸した後、ＳＯ℃の冷風で冷却後、
巻き取シ、平均厚さ１０μｍの収縮フィルムを得た。こ
のフィルムを実施例コとした。

実施例３ ジカルボン酸成分がテレフタル酸よシなシ、ジオール成
分カエチレングリコール６Ｓモルチ、／、４４−シクロ
ヘキサンジメタツール成分ＪＳモルチよりなる共重合ポ
リエステルと、平均粒径／、／μｍのカオリン２０００
　ｐｐｍを含有するポリエチレンテレフタレートを７０
対３０の重量比でブレンドし、真空乾燥機を用いて乾燥
した後、押出製膜し未延伸フィルムを得た。該未延伸フ
ィルムの極限粘度は０．４ｇ、ガラス転移温度は７ダ℃
であった０該未延伸フイルムを直接テンターに導いてｔ
よ℃でグ、θ倍延伸した後１．２０℃の冷風で冷却後、
巻き取シ、平均厚さ３０μｍの収縮フィルムを得た。こ
のフィルムを実施例３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、収縮フィルムとしての評価を表−／にまとめた。比
較例／、３のフィルムは複屈折率がθ、Ｏａ　Ｏ未満で
あるので耐温水性に劣り、又、比較例コ、３、Ｓのフィ
ルムは厚さ斑が大きい為に収縮特性が悪化している。比
較例ダではフィルムの易滑性が十分でない為、やはシ収
縮特性が悪化している。実施例１〜３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に必要
々特性において、極めて優れていることが分かる。但し
、実施例３は押出前のチップの乾燥において、真空乾燥
等の特殊な方法が必要である。

手続補正書（自発） 昭和６２年１０月ンΦ日 １　事件の表示　昭和４７年　特　許　願第λり５ｓｙ
ｏ号３　補正をする者

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルムの縦方向、及び横方向の厚さ斑が３０％
   以下、該フィルムの静止摩擦係数が １．２以下、該フィルムの複屈折率が０．０４０以上、
   かつ、１００℃エアーオープン中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）フィルムの融解熱が２ｃａｌ／ｇ以上であること
   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。
3. （３）フィルムを構成する成分が、ジカルボン酸成分と
   して７０モル％以上がテレフタル酸であり、ジオール成
   分として７０モル％以上がエチレングリコールであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のポリエステ
   ル系収縮フィルム。