JPS63309424A - 低温収縮ポリエステルフィルム - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は収縮特性、耐温水性、耐候性、ヒートシール性
に優れ念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屏決しようとする問題点〕近年、
ジュース、酒、茶、しょう油、油等の食品容器を中心と
してＰＥＴボトルが広く普及して来ている。ＰＥτボト
ルの種類としては従来、温水殺菌消毒に耐える耐熱性Ｐ
Σ丁デボトル主流であっ九が、近年無菌充填方式を採用
する事によシ温水殺菌消毒工程を省略してコストの低い
非耐熱性Ｐ１丁ボトルの使用が進められている。従来、
各種容器に用いられるラベル用収縮フィルムはポリ塩化
ビニル、又はポリスチレンよシなるフィルムが主として
用いられて来九が、非耐熱性ＰＥＴボトルは約ｒｏ℃以
上の高温をかけると体積変化を起こす為、２０℃以上で
高い収縮を示す前記のフィルムは使用する事が出来ず、
より低い温度で高収縮率を得られるフィルムが望まれて
いた。又、容器が非耐熱性ＰＥＴボトルでない場合でも
、省エネルギーの観点からより低温収縮性のフィルムが
望まれてい友。

このような豊望に対し我々は低温収縮性、耐温水性、耐
候性、ヒートシール性等に優れたｌ々のポリエステル系
収縮フィルムを提案して来た。しかしながら、該ポリエ
ステル系収縮フィルムをシェリンクトンネルを用いて収
縮させると寓フィルムに収縮斑が発生し、収縮後のラベ
ルの上端部又は下端部が斜めになったシ（以下斜め被シ
と称す）、図柄の歪み等が頻発し、実用上大きな問題と
なっていた。

それ故、ポリエステル系収縮フィルムにおいても収縮斑
の少ない優れ九収縮特性を有し、尚且つ低温収縮性、耐
温水性、耐候性、ヒートシール性等を合わせ持つフィル
ムを得る事が望まれていた。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明者らは上記問題に鑑み、鋭意検討の結果、共重合
ポリエステルより主としてなる収縮所望の特性を得られ
る事を見出し、本発明を完成するに至った。

即ち本発明の要旨は、フィルムの縦又は横のいずれか／
方向にかける７ｔ℃温水中！秒の収縮率が３０％以上で
Ｔｏフ、且つ、本文で定義する条件において該フィルム
の前記方向と直角方向への７ｔ℃温水中！秒での最大の
収縮率（ネックイン率）が２０チ以下である事を特徴と
するポリエステル系収縮フィルムに存する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明におけるポリエステルは、ジカルボン酸成分とし
て、テレフタル酸、シーウ酸、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、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−ねもしくは
二種以上からなフ、又、ジオール成分としてエチレング
リコール、ネオペンチルクリコール、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、／譲−シクロヘキ丈ン
ジメタノ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。

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クリ
；−ル成分に置換することにより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トキー官能性化合物、
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。

本発明のポリエステルにおいては、ジカルボン酸成分と
してテレフタル酸、ジオール成分としてエチレンクリコ
ールを主成分とし、共重合成分として、ジカルボン酸成
分にイソフタル酸、ジオール成分にネオペンチルグリコ
ール、ジエチレングリコール、ポリアルキレンクリコー
ル、必要に応じて／、４ｔ−シクロヘキサンジメタツー
ルを用いた共重合ポリエステルが、工業的に安価に入手
出来、且つ、収ｉａ特性も良好で好ましい。

本発明の共重合ポリエステルにおいては、ジカルボン酸
成分の好ましくはりＱモルチ以上、より好ましくは７ｔ
モルー以上がテレフタル酸単位、好ましくは７０モルチ
以上、よシ好ましくは７ｔモルー以上がエチレングリコ
ール単位である。テレフタル酸及び／又はエチレンクリ
コール単位が７０モｈ％未満の共重合ポリエステルは、
フィルムにした場合、該フィルムの強度、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３θ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、静
電防止剤等の添加剤を含有するものであっても良い、滑
り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、カーボンブラック専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０．００　
ｊ〜σ、り重量％、平均粒径としては０．００／〜ＪＪ
ｐｍである。

本発明のフィルムの極限粘度は好ましくは０．１０以上
、更に好ましくは０．４０以上、特に好ましくは０．６
！以上である。フィルムの極限粘度が０．ｓＯ未満であ
ると結晶性が高くなり、十分な収縮率が得られなくな夛
、好ましくない。

本発明の最も重要な構成要件として、本発明のフィルム
はその収縮率に関し、以下の一点を満たす事が必要であ
る。

第１に本発明のフィルムは、該フィルムの縦又は横のい
ずれか１方向における７ｊ’Ｃ温水中温水中部縮率が３
０−以上、好ましくはダθチ以上、よシ好ましくは’１
１％以上である事が必要である。上記収縮方向を、以下
、主収縮方向とする。該主収縮方向と直角方向の収縮率
は、好ましくは１０チ以下、更に好ましくはｊチ以下で
ある。

非耐熱性ＰＥＴボトル用等に用いられるシ。

リンクトンネルでは収縮ゾーンの設定温度が２０℃未満
と低い為、上記条件における主収縮方向の収縮率が３０
−未満のフィルムは十分に容器に密着する事が出来ず好
ましくない、又、主収縮方向と直角方向の収縮率が１０
％を超えるフィルムでは収縮後、フィルムの図柄に歪み
が生じ、ラベル用収縮フィルムとして好ましくない。

第一点として、本発明のフィルムは主収縮方向の両端部
を固定したときの７５℃温水中ｊ秒における該収縮方向
と垂直方向への最大の収縮好ましくは１１％以下、よ〕
好ましくは／！チ以下　　　　　　　である。本発明に
おいて該ネックイン率は主収縮方向が／ＪＣＩＩ、該方
向と垂直方向が１０ｔｙｙｔの長方形サンプルにおいて
測定したものであり、この大きさは一般的に使用されて
いる収縮ラベルの折り径長と中長の、各々平均的な値で
ある１本発明者らは、該ネックイン率が、驚くべき事に
、前述したシュリンクトンネル通過後のフィルムの斜め
被り、又はフィルムの歪みといりた収縮斑と密接に関連
しているという事実を見出した。即ち、該ネックイン率
が２０チを越すフィルムでは上記収縮斑が頻発し、実用
上甚だ好ましくない。

該ネックイン率が大きいと該収縮斑が発生しやすい原因
は定かではないが、本発明者らが考察する所では、以下
の通シである。

該ネックイン率が大きいフィルムは主収縮方向を固定さ
れ念ときに、主収縮方向に作用すべき収縮応力が、該方
向と直角方向にかなりの割合で作用しているものと考え
られる。このようなフィルムでは実際に２ベル用収縮フ
イルムとして容器、特にボトルに装着後収縮させる際に
、主収縮方向に沿ってボトルの最大外形部にフィルムが
密着し光直後、主収縮方向と直角方向に大きな収縮応力
が発生し、主収縮方向く収縮中のフィルム部位の収縮挙
動は極めて不安定なものになり、その結果フィルムの併
め被りゃ、ゆがみといった収縮斑が発生するものと思わ
れる。

本発明のフィルムはその複屈折率が好ましくはｏ、ｏｔ
ｏ以上、より好ましくはｏ、ｏｒｏ以上、θ、／！Ｑ以
下である。

複屈折率が０．０！θ未満のフィルムでは蒸気による収
縮時、又は必要に応じて、収縮後温水による殺菌消毒を
行なう際に該フィルムにゆるみや白化が生じ好ましくな
い。又、該フィルムの複屈折率がθ、／！０を越えるフ
ィルムでは、該フィルムを加熱したときの主収縮方向へ
の収縮応力が非常に高くなり、収縮が急激に起こる為収
縮後のフィルムにシワや歪みが発生しやすく好ましくな
い。

本発明のフィルムＦｉＪより　Ａ　＃／！に記、載の方
法に則り、ウェザ−メーターに暴露したときの、該フィ
ルムの主収縮方向と直角方向の引張伸度が！−以上を保
持する時間が好ましくは７００時間以上、更に好ましく
は２００時間以上である。該時間が１００時間未満のフ
ィルムは耐候性が十分でなく好ましくない。

本発明のフィルムは主収縮方向と直角方向にヒートシー
ルしたｔＪｔ、Ｊ工Ｓ　Ｋ　４ｒ６％記載の方法に準じ
て測足した剥離力が、好ましくは７０ｔ　／　ｔｍ巾以
上、更に好ましくは３０　ｔ　／　ｍ中以上である。該
剥離力が１０９／■巾未満のフィルムでは、該フィルム
をヒートシール後収縮させるときに、ヒートシール部に
剥離が発生しゃすくなフ好ましくない。

本発明のフィルムの片面又は両面において、発泡性のイ
ンキ層を印刷したり、又は、内部に気泡を持つ熱可塑性
樹脂のフィルム、又はシートを積層してクッシ璽ン性を
持たせ、ガラス瓶包装後の破瓶効果等を向上させる事も
可能である。該熱可塑性樹脂としてはポリ塩化ビニル、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル系、ポリ
スチレン、ポリエステル等、既知のいかなる熱可塑性樹
脂を用いても構わない。

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、ラベル用収縮フィルムとして好ましく用いら
れる厚さは７０〜３００μｍであシ、特に好ましくｉ；
ｉ　２０〜−００μｍである。

次に本発明のフィルムの製造法を具体的に説明するが、
下記製造法に特に限定されるものではない。

滑剤として無機粒子等を必要に応じて適量含有せしめた
本発明の組成を持つ共１合ポリエステルを、通常のホッ
パードライヤー、又はパドルドライヤー等の乾燥機、又
は真空乾燥機等を用いて乾燥した後、−２００〜３２０
℃の温度で押出しを行なう、押出しに際しては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。押出し後急冷した未延伸フィルムを縦又は横方向の
うち少なくとも一方向に好ましくは２．３倍以上６．０
倍以下、更に好ましくは３．０倍以上！、θ倍以下延伸
を行なう、該共重合ポリエステルのガラス転移温度をＴ
ｇとしたとき該延伸工程中、延伸開始時点において該フ
ィルムの表面温度Ｔ１が’ｒｇ−１０℃以上Ｔｇ　＋４
ｔｏ℃以下になるように均一に加熱し、延伸終了時点に
おいて該フィルム表面温度が？、　−４０℃以上Ｔ菖＋
！℃以下、好ましくはＴ、−ｊθ℃以上Ｔ１　未満にな
るように温度制御を行なって延伸する手法を用いると、
フィルムの厚さ斑が小さくなり、又、低温収縮率を大き
くする為にも好ましい。

／軸延伸の延伸方法としては、ロールで縦／軸に延伸し
たり、テンターに横／軸に延伸するばかやでなく、公知
のλ軸延伸に際し、縦又は横のいずれか一方向に強く延
伸し、他方を極力小さく延伸する事も可能である。該−
軸延伸の方法としては公知の逐次コ軸延伸方法、同時延
伸方法を使用出来、又、再延伸を行なう事も可能である
。

このようにして延伸されたフィルムに６０℃以上１００
℃以下で０．７秒以上ｊ分以下より好ましくは０．７秒
以上≦θ秒以下熱処理を行なう事は、製膜後のフィルム
において、本発明における所望のネックイン率を得る為
に好ましい方法の一つである。該熱処理は緊張固定下、
或いは、２０％以下の弛緩又は巾出しをしながら行なう
事が可能であシ、該熱処理は加熱ロールに接触させる方
法やテンター内でクリップに把持して行なう方法等の既
知の方法を用いる事が出来る。又、熱処理後、再延伸を
行なう事も可能である。

上記延伸工程中、延伸前、又は延伸後にフィルムの片面
又は両面にコロナ放電処理を施し、フィルムの印刷層等
に対する接着性を向上させる事も可能である。かくして
得られ念フィルムを巻き取ｊ）夷品とする。

以上、不発明により、単に収縮率を限定する以外にネッ
クイン率を限定することによりはじめて優れ光収縮特性
を持ち、且つ耐温水性、耐候性、ヒートシール性等に優
れたポリエステル系収縮フィルムを得る事が出来る。

〔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り、これらの実施例に限定
されるものではない。

尚、フィルムの評価方法を以下に示す。

（１）収縮率 フィルムを１０ｔｙｎＸ１０ｃｍの正方形とし、７５±
ｏ３　℃の温水中に無荷重の状態で！秒熱収縮させた後
、フィルムの縦及び横方向について下記式に従い求め丸
、該収縮率の大きい方向を主収縮方向とした。

（２）　　ネックイン率 フィルムを主収縮方向に長さ／Ｊｅｓ以上、巾１０ｃｒ
ｎの長方形に切り出し内寸／３ｃｒｎ長Ｘｉｏｃｍ巾の
金具に該収縮方向の両端を固定後、該方向と直角方向の
最大の収縮率を求め、該フィルムのネックイン率とした
。

く厨　複屈折率Δｎ カールツアイス社製偏光顕微鏡により、リターデーシ１
ンを測定し、次式により複屈折率（Δｎ）を求めた。

Δｎ＝Ｒ，／１ （４）　　フィルムの極限粘度〔η〕 試料−〇〇ｑをフェノール／テトラクロロエタンｍ！０
／！０の混合溶媒２０ｄに加え、約／１０℃で７時間加
熱後、３０℃で測定した。

（５）　　ポリエステルのガラス転移温度Ｔｇパーキン
エルマー社ｌｌ　Ｄ日Ｇ−／ＢＫより、昇温速Ｍ４’℃
／―にて測定した。

（６）　　フィルムの収縮特性 フィルムを収縮ラベルとして円筒形にした後、ＰＥτボ
トルに被せ、設定温度２５℃の蒸気シェリンクトンネル
を通過させて収縮させた。トンネル通過後、該フィルム
が十分に密着しているかを視覚で判定し、密着度として
○、×で評価した。又、該フィルム上端部又は下端部が
収縮後斜めになっ九り歪んでいないかを視覚で判定し、
収縮斑としてＯ％Ｘで評価し九、総合評価として上記λ
項目を満足し、且つ、収縮後のフィルムに白化、シワ等
が全く見られないものをＯｌそうでないものをＸとした
。

実施例７％λ ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位ｒ　Ｏｍｏｂ
％、イソフタル酸単位−〇ｍｏ１％、ジオール成分とし
てエチレングリコール単位り♂ｍｏ１％、ジエチレング
リコール単位＝ｍｏ１％よりなシ、平均粒径ｏ、ｒμｍ
の球状シリカｊ００Ｐを含む、〔η〕＝０．７０％Ｔｇ
　＝　６６℃の共重合ポリエステルを、パドルドライヤ
ーによシ予備結晶化後本乾燥を行ない、２≦θ℃で押出
機よ〕押出し急冷固化して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７０℃で横に
３．−倍（実施例／）、ダ、Ｑ倍（実施例−２）延伸し
た後、り！℃でｉｏ秒間熱処理した後冷却し、平均厚さ
約グθμｍのフィルムを得九。

比較例／ 実施例／の共重合ポリエステルを用い、熱処ルムを得、
これを比較例／とした。

比較例コ 実施例１の共重合ポリエステルを用い、延伸後の熱処理
温度を５０℃にした事を除いては実施例１と全く同様に
延伸製膜し、平均厚さ約Ｚ０μｍのフィルムを得、比較
例コとし比。

実施例３ ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位よシなり、ジ
オール成分としてエチレングリコール１位ｒｊｍｏ１％
、ネオペンチルグリコール単位／　！　］ｎＯ１％より
なる、平均粒径／、２μｍの無定形’／　！Ｊ　カ３０
　ｏｐｙｓヲ含ｉｙ　Ｃ）７：ｌ　＝　０−４　′、　
Ｔｇ±７５℃の共重合ポリエステルを真空乾燥機により
乾燥後、２♂θ℃で押出機より押出し、急冷固化して未
延伸フィルムを得た。

該未延伸フィルムを縦方向にへ〇−倍延伸後テンターに
導き延伸開始時の該フィルムの表面温度を！！’Ｃ１延
伸終了時の該フィルムの表面温度を６！℃となるように
加熱して横方向に３、を倍延伸した。延伸後／ｊ’ｃに
て！秒間熱処理を行ない、その後冷却して巻き取り、平
均厚さ約３０μｍのフィルムを得、実施例３とした。

比較例３ 実施例３のポリエステルを用い、実施例３において延伸
時のフィルムの表面温度を延伸開始時で７ｊ℃、終了時
に２１℃になるように加熱した以外は実施例３と全く同
様に延伸製膜及び熱処理を行ない平均厚さ約Ｊ　Ｏｐｍ
のフィルムを得た。

実施例ダ シカルボン酸成分としてテレフタル酸単位よ）なフ、ジ
オール成分としてエチレングリコ−ｈ単位／ｊｍｏ１％
、ジエチレングリコール単位／　！　ｍｏ１％よりなフ
、粒径が０．、ｔ　〜／、Ｏｐｍ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！０
０Ｆ含有する〔η〕−０，６７、Ｔｇ＝＝ＪＪ℃の共重
合ポリエステルを実施例１と同様に乾燥後押出し、未延
伸フィルムを得九。

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３．！倍縦力向に延伸した後、２０℃加熱ロールに
０，１秒間接触させて熱処理して巻き取シ、平均厚さ約
６０μｍのフィルムを得た。これを実施例ダとした。

比較例ダ 実施例ダにおいて延伸後熱処理を行なわない以外は実施
例ダと全く同様に延伸製膜して巻き逼り、平均厚さ約に
０９ｍのフィルムを得、これを比較例ダとした。

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
び収縮特性評価を表１ｒｃｔとめた。

比較例／、３のフィルムは収縮率が３０−未満の為、シ
ュリンクトンネル通過後、ボトルへの密着度が十分でな
く好ましくない。

比較例コ、グのフィルムはネックイン率が２０チを超す
為、収縮斑が大きく、ラベル用収縮フィルムとして実用
上好ましくない。

実施例／〜ダ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として極めて優れた特性を備え
ている事が分かる。

〔発明の効果〕

上記の通り、本発明の要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好適なものである。

出　願　人　　ダイアホイル株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　− ほか７名 手続補正書 昭和６２年ＩＯ月−ユ／Ｌ日 い

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルムの縦又は横のいずれか１方向における７
   ５℃温水中５秒の収縮率が３０％以上であり、且つ、本
   文で定義する条件において該フィルムの前記方向と直角
   方向への７５℃温水中５秒での最大の収縮率（ネックイ
   ン率）が２０％以下である事を特徴とするポリエステル
   系収縮フィルム。