KR100517064B1

KR100517064B1 - 열수축성 폴리에스테르계 필름

Info

Publication number: KR100517064B1
Application number: KR10-2000-0005748A
Authority: KR
Inventors: 이토히데키; 다보타노리미; 오코츠토무
Original assignee: 도요 보세키 가부시키가이샤
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2005-09-26
Also published as: US6451445B1; EP1055506B1; JP2000327806A; DE60022427T2; EP1055506A1; EP1595691A2; JP3642229B2; DE60022427D1; KR20000076618A; USRE40274E1; EP1595691A3

Abstract

과제: 소형 PET 보틀을 포함한 여러 용도에 있어서, 두께 설정을 종래보다 높이지 않고, 고속장착적성과 수축마무리성이 우수한 열수축성 폴리에스테르계 필름을 제공한다.

해결수단: 폴리에스테르계 필름의 온탕수축율이, 주수축방향에 있어서 처리온도 70℃·처리시간 5초에서 20% 이상이고, 처리온도 75℃·처리시간 5초에서 35∼55%이며, 처리온도 80℃·처리시간 5초에서 50∼60%이고, 또한 필름으로 형성된 라벨의 압축강도가 아래에 나타낸 수학식 1을 만족하는 열수축성 폴리에스테르계 필름.

[수학식 1]

y＞x^2.2

식중 y는 압축강도(mN), x는 필름두께(㎛)를 표시한다.

Description

열수축성 폴리에스테르계 필름{HEAT SHRINKABLE POLYESTER FILM}

발명이 속한 기술분야

본 발명은 열수축성 폴리에스테르계 필름에 관한 것이고, 특히 라벨용도에 적합한 열수축성 폴리에스테르계 필름에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 라벨용으로, 열수축에 의한 주름, 수축얼룩, 변형의 발생이 극히 적고, 또 압축강도가 높은 열수축성 폴리에스테르계 필름에 관련된 것이다.

종래의 기술

열수축성 필름, 특히 PET 보틀 몸통부의 라벨용 열수축성 필름으로는 폴리염화비닐, 폴리스티렌 등으로 이루어지는 필름이 주로 사용되고 있다. 그러나, 폴리염화비닐에 대해서는, 근년 폐기시에 소각할 때의 염소계 가스발생이 문제가 되고, 폴리스티렌에 대해서는 인쇄가 곤란한 등의 문제가 있다. 또한, PET 보틀의 회수리사이클에 있어서는 폴리염화비닐, 폴리스티렌 등의 PET 이외의 수지의 라벨은 분별할 필요가 있다. 이 때문에, 이들 문제가 없는 폴리에스테르계의 열수축성 필름이 주목되고 있다.

그러나, 열수축성 폴리에스테르계 필름은 급격히 수축하는 것이 많아 수축후에 주름, 수축얼룩, 변형이 남고, 또 수축후에 외부에서 주어지는 충격에 있어서 파단이 생기기 쉬운 등, 라벨용 수축필름으로서 만족한 것은 아니었다.

이같은 결점의 일부를 회피하기 위하여, 특공평 7-77757호 공보에는 주수축방향과 직교하는 방향의 파단강도를 현저히 작게 함으로써 수축마무리성을 개량하는 방법이 개시되고 있다.

또, 특개소 58-64958호 공보에는 배향복귀응력을 작게 함으로써 수축마무리성을 개량하는 방법이 개시되고 있다.

그러나, 상기 방법으로 얻은 필름은 수축터널 통과시간이 단시간인 소형 PET 보틀 용도에서는 충분한 수축마무리성을 얻을 수 없어, 수축필름으로는 만족한 것이 못되었다. 즉, 수축필름으로 형성되는 통모양의 라벨을 PET 보틀에 장착하고, 가열처리하여 수축필름을 수축시켰을 때에 필름수축에 의한 주름, 수축얼룩, 변형이 발생하는 일이 있었다.

또한, PET 보틀 등의 음료충전라인은 증속화되어 있고, 상기와 같이 라벨의 수축마무리성이 양호한 것은 당연하지만, 고속장착적성이 요구되고 있다. 즉, 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같이, PET 보틀(1)에 라벨(2)을 가압부재(3)로 고속으로 장착할 경우에, 라벨의 고속장착적성이 나쁘면 라벨의 탄력이 떨어져 장착할 수 없는 경우가 있다. 라벨의 장착적성은 필름 탄력의 강도에 기인하는 바가 크고, 필름 두께를 크게하는 것으로 대응은 가능하나 폐해도 발생한다. 가령, 필름 두께를 크게함으로써 중량증가가 되어 취급성이 저하된다. 또, 필름 두께를 크게함으로써 코스트가 증가되는 것 등이 있다.

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은, 상기 문제점을 해결하는 것으로, 그 목적하는 바는 소형 PET 보틀을 포함한 모든 용도에 있어서, 두께 설정을 종래보다 높이지 않고 고속장착적성과 수축마무리성이 우수한 열수축성 폴리에스테르계 필름을 제공함에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 열수축성 폴리에스테르계 필름은 열수축성 폴리에스테르계 필름으로서, 그 폴리에스테르계 필름의 온탕수축율이 주수축방향에 있어서, 처리온도 70℃·처리시간 5초에서 20% 이상이고, 처리온도 75℃·처리시간 5초에서 35∼55%이며, 처리온도 80℃·처리시간 5초에서 50∼60%이고, 또 그 필름으로 형성된 라벨의 압축강도가 아래에 나타낸 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하고, 그럼으로써 상기 목적이 달성된다.

(수학식 1)

y＞x^2.2

식중, y는 압축강도(mN), x는 필름두께(㎛)를 나타낸다.

한 실시양태에서는 두께 분포가 6% 이하이다.

본 발명의 보틀용 라벨은 상기 열수축성 폴리에스테르계 필름을 사용하여 제작되고, 그럼으로써 상기 목적이 달성된다.

발명의 실시 형태

이하에 본 발명의 실시형태를 구체적으로 설명한다.

본 발명의 열수축성 폴리에스테르계 필름은 디카르복실산 성분과 디올 성분을 구성성분으로 하는 폴리에스테르로 제작된다.

그 폴리에스테르를 구성하는 디카르복실산 성분은, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 오르토프탈산 등의 방향족 디카르복실산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 데칸디카르복실산 등의 지방족 디카르복실산 및 지환식 디카르복실산 등을 들 수 있다.

지방족 디카르복실산(가령 아디프산, 세바스산, 데칸디카르복실산 등)을 함유하는 경우, 함유율은 3몰% 미만(사용하는 전 디카르복실산 성분에 대하여, 이하 같음)인 것이 바람직하다. 이들의 지방족 디카르복실산을 3몰% 이상 함유하는 폴리에스테르를 사용하여 얻은 열수축성 폴리에스테르계 필름에서는 수축처리 후의 주수축방향과 직교하는 방향의 파단신도(伸度)가 저하되기 쉽고, 또 고속장착시의 필름 탄력이 불충분하다.

또, 3가 이상의 다가 카르복실산(가령, 트리멜리트산, 피로멜리트산 및 이들의 무수물 등)은 함유하지 않는 것이 바람직하다. 바람직하게는 3몰% 이하이다. 이들의 다가 카르복실산을 함유하는 폴리에스테르를 사용하여 얻은 열수축성 폴리에스테르계 필름은 수축처리 후의 주수축방향과 직교하는 방향의 파단신도가 저하되기 쉽고, 또 필요한 고수축율을 달성하기가 어렵게 된다.

본 발명에서 사용되는 폴리에스테르를 구성하는 디올 성분으로서는 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 헥산디올 등의 지방족 디올; 1,4-시클로헥산디메탄올 등의 지환식 디올, 방향족 디올 등을 들 수 있다.

본 발명의 열수축성 폴리에스테르계 필름을 사용하는 폴리에스테르는 탄소수 3∼6개를 갖는 디올(가령 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 헥산디올 등)중 1종 이상을 함유시켜서, 유리전이점(Tg)을 60∼75℃로 조정한 폴리에스테르가 바람직하다.

또, 수축마무리성이 특히 우수한 열수축성 폴리에스테르계 필름으로 하기 위해서는, 네오펜틸글리콜을 디올 성분의 1종으로서 사용할 수 있다. 바람직하게는 15∼25몰%이다(사용하는 전 디올 성분에 대하여, 이하 같음).

탄소수 8개 이상의 디올(가령 옥탄디올 등), 또는 3가 이상의 다가 알콜(가령 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 글리세린, 디글리세린 등)은 함유하지 않는 것이 바람직하다. 바람직하게는 3몰% 이하이다. 이들의 디올, 또는 다가 알코올을 함유하는 폴리에스테르를 사용하여 얻은 열수축성 폴리에스테르계 필름에서는 필요한 고수축율을 달성하기가 어렵다.

그 폴리에스테르는 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜은 될 수 있는대로 함유하지 않은 것이 바람직하다. 특히 디에틸렌글리콜은 폴리에스테르 중합시의 부생성 성분 때문에 존재하기 쉽지만, 본 발명에서 사용하는 폴리에스테르에서는 디에틸렌글리콜 함유량이 4몰% 미만인 것이 바람직하다.

본 발명의 폴리에스테르에 사용되는 바람직한 산성분과 디올성분은 다음과 같다. 주 산성분을 테레프탈산으로 하고, 이소프탈산을 14몰% 이상, 아디프산을 5몰% 미만 배합한다. 또, 주 디올성분을 에틸렌글리콜로 하고, 부탄디올을 5∼15몰% 배합한다.

또한, 상기 산성분, 디올성분의 함유율은 2종 이상의 폴리에스테르를 혼합하여 사용할 경우, 폴리에스테르 전체의 산성분, 디올성분에 대한 함유율이다. 혼합후에 에스테르 교환이 이루어지는지 아닌지는 관계없다.

또한, 열수축성 필름의 미끄럼 용이성을 향상시키기 위하여 가령, 이산화티탄, 미립자상 실리카, 카올린, 탄산칼슘 등의 무기활제, 또 가령 장쇄지방산에스테르 등의 유기활제를 함유시키는 것이 바람직하다. 또, 필요에 따라 안정제, 착색제, 산화방지제, 소포제, 정전방지제, 자외선 흡수제 등의 첨가제를 함유시켜도 된다.

상기 폴리에스테르는 어느 것이나 종래의 방법에 의하여 중합해서 제조될 수 있다. 가령, 디카르복실산과 디올을 직접 반응시키는 직접 에스테르화법, 디카르복실산 디메틸에스테르와 디올을 반응시키는 에스테르 교환법 등을 사용하여, 폴리에스테르가 얻어진다. 중합은 회분식 및 연속식의 어느 방법으로 행하여도 된다.

본 발명의 열수축성 폴리에스테르계 필름은, 온수중에서 무하중 상태로 처리하여 수축 전후의 길이에서, 열수축율＝((수축전 길이－수축후 길이)/수축전 길이)×100(%)의 식으로 산출한 필름의 온탕수축율이 주수축방향에 있어서, 처리온도 70℃·처리시간 5초에서 20% 이상이고, 바람직하게는 22∼35%이며, 75℃·5초에서 35∼55%이고, 바람직하게는 40∼50%이며, 80℃·5초에서 50∼60%이다.

주수축방향의 온탕수축율이 70℃·5초에서 20% 미만인 경우는, 저온수축성이 부족하고, 수축온도를 높일 필요가 있어 바람직하지 않다. 한편, 50%를 초과할 경우는 열수축에 따른 라벨의 튀어오름이 발생하여 바람직하지 않다.

75℃·5초의 수축율은 35∼55%이고, 35% 미만인 경우는 보틀 입구부 수축이 불충분하여 바람직하지 않다(즉, 보틀 등의 피포장체를 포장하여 수축터널을 통과시켰을 때, 꽃잎 모양으로 단부가 넓고 수축얼룩 및 주름이 발생하기 쉽다). 한편, 55%를 초과할 경우는 가열수축 후에도 더욱 수축할 힘이 있기 때문에 라벨이 튀어오르기 쉬워진다.

80℃·5초의 수축율은 50∼60%이고, 50% 미만인 경우는 보틀의 입구부 수축이 불충분하여 바람직하지 않다. 한편, 60%를 초과할 경우는 가열수축 후에도 더욱 수축할 힘이 있기 때문에 라벨이 튀어오르기 쉬워진다.

또, 본 발명의 열수축성 폴리에스테르계 필름은, 필름으로 제작한 라벨의 압축강도가 이하에 나타낸 수학식 1을 만족한다.

(수학식 1)

y＞x^2.2

식중, y는 압축강도(mN), x는 필름두께(㎛)를 표시한다.

바람직한 라벨의 압축강도(y)는 이하와 같다.

(수학식 1')y＞1.1x^2.2

압축강도는 필름 두께에 의해 영향을 받으나 고속장착 기계적성상 상기 수학식 1을 만족하지 않을 경우, 라벨 장착불량의 문제를 일으킬 가능성이 있다.

본 발명의 열수축성 폴리에스테르계 필름 두께(x)는 특별히 한정되는 것은 아니나, 라벨용 열수축성 필름으로서 10∼200㎛가 바람직하고, 20∼100㎛가 더욱 바람직하다.

다음에 본 발명의 열수축성 폴리에스테르계 필름의 제조법에 대하여 구체예를 설명하나, 이 제조법에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 사용되는 폴리에스테르 원료를 호퍼드라이어, 패들드라이어 등의 건조기 또는 진공건조기를 사용하여 건조하고, 200∼300℃의 온도에서 용융하여 필름상으로 압출한다. 압출에 있어서는 T다이법, 튜블러법 등, 기존의 임의의 방법을 채용하여도 상관없다. 압출후, 급냉하여 미연신필름을 얻는다.

다음에, 얻어진 미연신필름을 폴리에스테르의 Tg－5℃ 이상, 폴리에스테르의 Tg＋15℃ 미만의 온도(가령 70℃∼90℃)에서 수직방향(압출방향)으로 1.05배 이상, 바람직하게는 1.05∼1.20배 연신한다. 다음에, 필름을 예비가열한 후, 수평방향(주수축방향)으로 4.5배 이상 연신한다(1차 연신). 바람직하게는 4.7∼5.2 배이다. 여기서, 필름을 예열함으로써 수축을 억제하여 필름 탄력을 강하게 할 수 있다. 그 후, 65∼85℃로 다시 수평방향으로 1.05배 이상 연신하여(2차 연신), 본 발명의 열수축성 폴리에스테르계 필름이 얻어진다.

이같이 2단 연신함으로써 필름의 탄력을 강화하여, 고속수축 및 고속장치에 지장이 없도록 할 수 있다.

연신방법은 수직방향의 연신에 더하여 텐터에서의 수평방향으로 연신하여 2축연신하는 것으로, 이같은 2축연신은 축차 2축연신법, 동시 2축연신법의 어느 방법에 의해서도 되고, 또한 필요에 따라 수직방향 또는 수평방향으로 재연신을 행하여도 된다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하는데는 주수축방향으로는 수평방향이 실용적이므로, 이상에서는 주수축방향이 수평방향인 경우의 제막법의 예를 나타내었지만, 주수축방향을 수직방향으로 할 경우에도, 상기 방법에 있어서의 연신방향을 90도 바꾸는 것 이외는, 상기 방법의 조작에 준하여 제막할 수 있다.

본 발명에서는, 폴리에스테르로부터 얻어진 미연신필름을 Tg－5℃ 이상, Tg＋15℃ 미만의 온도로 연신하는 것이 바람직하다.

Tg－5℃ 미만의 온도로 연신할 경우, 본 발명의 구성요건인 열수축율을 얻기 어려울 뿐 아니라, 얻어진 필름의 투명성이 악화되기 때문에 바람직하지 않다.

또, Tg＋15℃ 이상의 온도로 연신할 경우, 얻어진 필름은 고속장착시의 필름탄력이 불충분하고, 또 필름 두께의 고르기가 현저히 나빠지기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명의 열수축성 폴리에스테르계 필름은 필름 두께에서, 두께분포＝((최대두께－최소두께)/평균두께)×100(%)의 식으로 산출되는 필름의 두께 분포가 6% 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 5% 이하이다.

두께 분포가 6% 이하의 필름은, 가령 수축마무리성 평가시에 실시하는 3색 인쇄로, 색 중합이 용이한데 비해 6%를 초과하는 필름은 색중합점에서 바람직하지 않다.

열수축성 폴리에스테르계 필름의 두께 분포를 균일화하기 위해서는, 텐터를 사용하여 수평방향으로 연신할 때, 연신공정에 앞서 실시되는 예비가열 공정에서는 열전달계수가 0.0013칼로리/㎠·sec·℃ 이하가 되게 저풍속으로 소정의 필름온도가 될 때까지 가열을 행하는 것이 바람직하다.

또, 연신에 따른 필름의 내부발열을 억제하여 폭방향의 필름온도 편차를 작게 하기 위하여는, 연신공정의 열전달계수를 0.0009칼로리/㎠·sec·℃ 이상, 바람직하게는 0.0011∼0.0017칼로리/㎠·sec·℃의 조건이 좋다.

예비가열 공정의 열전달계수가 0.0013칼로리/㎠·sec·℃를 초과하는 경우, 또, 연신공정에서의 열전달계수가 0.0009칼로리/㎠·sec·℃ 미만인 경우, 두께 분포가 균일하게 되기 어렵고, 얻어진 필름을 다색인쇄가공하는 경우, 다색의 중합으로 도안의 엇갈림이 생겨 바람직하지 않다.

본 발명의 라벨은 소정 치수의 직사각형상의 열수축성 필름을 통모양으로 말아서 단부끼리 접착하여 튜브상체를 작성하고, 이것을 다시 절단하여 작성된다. 접착방법은 한정되지 않으나 가령, 폴리에스테르계 필름의 접합면의 적어도 편면에 용제 또는 팽윤제를 도포하여 건조전에 접합한다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하나, 본 발명은 그 요지를 넘지 않는 한, 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 필름 평가방법은 아래와 같다.

(1) 열수축율

필름을 10cm×10cm의 정사각형으로 재단하고, 소정온도±0.5℃의 온수중에서 무하중상태로 소정시간 처리하여 열수축시킨 후, 필름의 수직 및 수평방향 치수를 측정하여, 하기 수학식 2에 따라 각각 열수축율을 구하였다. 그 열수축율이 큰 방향을 주수축 방향으로 하였다.

[수학식 2]열수축율＝((수축전 길이－수축후 길이)/수축전 길이)×100(%)

(2) 수축마무리성

열수축성 필름에 미리 도요잉크제조(주)의 초록색·황금색·백색의 잉크로 3색 인쇄하였다.

Fuji Astec Inc제 스팀터널(형식: SH-1500-L)을 사용하여 통과시간 2.5초, 존온도 80℃로 500ml 환형 보틀(높이 20.6cm, 중앙부 직경 6.5cm: (주) 요시노공업소제로 키린비바레지(주)의 오후의 홍차에 사용되고 있는 보틀)을 사용하여 테스트하였다(측정수＝20).

평가는 육안으로 행하고 기준은 아래와 같다.

주름, 튀어오름, 수축부족 모두 미발생: ○

주름, 튀어오름, 또는 수축부족이 발생: ×

(3) 압축강도

접은 지름 175mm, 길이 120mm의 라벨을 작성하고, 그 라벨을 되접은 저면이 사각형의 통체가 되도록 하여 상하 방향의 압축강도를 측정하였다. 도요정기(주)제의 스트로그라프(형식: V10-C)를 사용하여 압축모드로 크로스헤드스피드 200mm/분에서 압축강도(mN)의 최대치를 측정하였다(시료수＝5).

(4) Tg (유리전이점)

세이코 전자공업(주)제의 DSC(형식: DSC220)를 사용하여, 미연신필름 10mg을 －40℃에서 120℃까지 승온속도 20℃/분으로 승온하고, 얻어진 흡열곡선으로부터 구하였다. 흡열곡선의 변곡점 앞뒤에 접선을 긋고 그 교차점을 Tg(유리전이점)로 하였다.

(5) 두께 분포

안리츠(주)제의 접촉두께 계(형식: KG60/A)를 사용하여 수직방향 5cm, 수평방향 50cm의 샘플 두께를 측정하고(측정수＝20), 각 샘플에 대하여 하기 수학식 3에 의해 두께 분포(두께 편차)를 구하였다. 또, 그 두께 분포의 평균치(n＝50)를 하기 기준에 따라 평가하였다.

[수학식 3]두께 분포＝((최대 두께－최소 두께)/평균 두께)×100(%)

6% 이하 → ○

6%보다 크고 10% 미만 → △

10% 이상 → ×

실시예에 사용한 폴리에스테르는 아래와 같다.

폴리에스테르 A: 폴리에틸렌테레프탈레이트(극한점도(IV) 0.75dl/g)

폴리에스테르 B: 테레프탈산 78몰%, 이소프탈산 22몰%와 에틸렌글리콜로 되는 폴리에스테르(IV 0.72dl/g)

폴리에스테르 C: 테레프탈산 65몰%, 이소프탈산 10몰%, 아디프산 25몰%와 부탄디올로 이루어지는 폴리에스테르(IV 0.77dl/g)

폴리에스테르 D: 테레프탈산 70몰%, 아디프산 30몰%와 에틸렌글리콜로 이루어지는 폴리에스테르(IV 0.70dl/g)

폴리에스테르 E: 테레프탈산 53몰%, 세바스산 47몰%와 에틸렌글리콜로 이루어지는 폴리에스테르(IV, 1.10dl/g)

폴리에스테르 F: 테레프탈산과 에틸렌글리콜 70몰%, 네오펜틸글리콜 30몰%로 이루어지는 폴리에스테르(IV 0.72dl/g)

폴리에스테르 G: 폴리부틸렌테레프탈레이트(IV 1.20dl/g)

(실시예 1)

폴리에스테르 A 20중량%, 폴리에스테르 B 70중량%, 폴리에스테르 C 10중량%를 혼합한 폴리에스테르를 280℃에서 용융하여 T다이에서 압출하고, 칠롤로 급냉하여 미연신 필름을 얻었다. 이 미연신 필름의 Tg는 69℃였다.

그 미연신 필름을 80℃에서 수직방향으로 1.1배 연신하고, 다음에 열전도계수 0.033W/(m·℃)의 조건으로 필름온도가 88℃가 되기까지 예비가열한 후, 텐터로 수평방향으로 70℃에서 4.6배 연신하였다(1차 연신). 이어서, 70℃에서 10초간 열처리하고, 다시 수평방향으로 68℃에서 1.1배 연신하여(2차), 두께 50㎛의 열수축성 폴리에스테르계 필름을 얻었다.

(실시예 2)

폴리에스테르 A 10중량%, 폴리에스테르 B 70중량%, 폴리에스테르 D 20중량%를 혼합한 폴리에스테르를 280℃에서 용융하여 T다이에서 압출하고, 칠롤로 급냉하여 미연신 필름을 얻었다. 이 미연신 필름의 Tg는 ℃였다.

그 미연신 필름을 80℃에서 수직방향으로 1.1배 연신하고, 다음에 열전도계수 0.033W/(m·℃)의 조건으로 필름온도가 68℃가 되기까지 예비가열한 후, 텐터로 수평방향으로 68℃에서 4.6배 연신하였다(1차 연신). 이어서, 69℃에서 10초간 열처리 하고, 다시 수평방향으로 68℃에서 1.1배 연신하여(2차), 두께 50㎛의 열수축성 폴리에스테르계 필름을 얻었다.

(실시예 3)

폴리에스테르 A 6중량%, 폴리에스테르 B 84중량%, 폴리에스테르 C 10중량%를 혼합한 폴리에스테르를 사용한 것 이외는 실시예 1과 같이 하여, 두께 50㎛의 열수축성 폴리에스테르계 필름을 얻었다.

(실시예 4)

폴리에스테르 A 15중량%, 폴리에스테르 B 75중량%, 폴리에스테르 E 10중량%를 혼합한 폴리에스테르를 사용한 것 이외는 실시예 1과 같이 하여, 두께 50㎛의 열수축성 폴리에스테르계 필름을 얻었다.

(실시예 5)

수평방향으로 72℃에서 5.5배 연신(1차)한 것 이외는 실시예 1과 같이 하여, 두께 50㎛의 열수축성 폴리에스테르계 필름을 얻었다.

(비교예 1)

1차 연신온도를 80℃로 한 것 이외는 실시예 1과 같이 하여, 두께 50㎛의 열수축성 폴리에스테르계 필름을 얻었다.

(비교예 2)

1차 연신온도를 80℃로 한 것 이외는 실시예 2과 같이 하여, 두께 50㎛의 열수축성 폴리에스테르계 필름을 얻었다.

(비교예 3)

폴리에스테르 A 20중량%, 폴리에스테르 B 70중량%, 폴리에스테르 C 10중량%를 혼합한 폴리에스테르를, 280℃에서 용융하여 T다이에서 압출하고, 칠롤로 급냉하여 미연신필름을 얻었다.

그 미연신필름을, 다음에 열전도계수 0.033W/(m·℃)의 조건으로 필름온도 85℃가 되기까지 예비가열후, 텐터로 수평방향으로 73℃에서 4.0배 연신하였다. 이어서 68℃에서 10초간 열처리하여 두께 50㎛의 열수축성 폴리에스테르계 필름을 얻었다.

(비교예 4)

폴리에스테르 A 25중량%, 폴리에스테르 B 50중량%, 폴리에스테르 G 25중량%를 혼합한 폴리에스테르를 사용하고, 그리고 수평방향으로 74℃로 연신한 것 이외는, 비교예 3과 같이 하여 두께 50㎛의 열수축성 폴리에스테르계 필름을 얻었다.

실시예 1∼6 및 비교예 1∼4에서 얻은 필름의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.

표 1로서 분명한 바와 같이, 실시예 1∼6에서 얻은 필름은 모두 수축마무리성이 양호하였다. 또, 압축강도도 충분하고 두께분포도 양호하였다. 본 발명의 열수축성 폴리에스테르계 필름은 고품질로 실용성이 높고, 특히 수축라벨용으로 적합하였다.

한편, 비교예 1, 2에서 얻은 열수축성 필름은 수축마무리성과 두께 분포가 떨어졌다. 또, 비교예 3 및 4에서 얻은 열수축성 필름은 압축강도가 떨어졌다. 이와 같이 비교예에서 얻은 열수축성 폴리에스테르계 필름은 모두 품질이 떨어지고 실용성이 낮은 것이었다.

본 발명에 의하면, 열수축에 의한 주름, 수축얼룩, 변형 및 수축부족의 발생이 매우 적은 양호한 마무리성이 가능하고, 또 고속장착에 견디는 필름 탄력을 가지고, 또 단시간에 고수축율이 되는 수축성능을 갖는 열수축필름이 얻어진다.

따라서, 고속에서 라벨의 장착 및 수축이 필요하게 되는 PET 보틀의 라벨용 열수축성 폴리에스테르계 필름으로서 적합하다.

도 1은 PET 보틀에 수축필름을 장착한 상태를 나타내는 설명도이다.

도 2는 PET 보틀에 수축필름을 장착하여 수축한 후의 상태를 나타내는 주요부 정면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1: PET 보틀 2: 라벨

3: 가압부재

Claims

열수축성 폴리에스테르계 필름으로, 그 폴리에스테르계 필름의 온탕수축율이 주수축방향에 있어서 처리온도 70℃·처리시간 5초에서 20% 이상이고, 처리온도 75℃·처리시간 5초에서 35∼55%이며, 처리온도 80℃·처리시간 5초에서 50∼60%이고, 또한 그 필름으로 형성된 라벨의 압축강도가 이하에 나타낸 수학식 1'을 만족하고,

(수학식 1')

y＞1.1x^2.2

(식중, y는 압축강도(mN), x는 필름두께(㎛)를 나타낸다.)

상기 라벨의 압축강도는, 길이 120mm, 접은 지름 175mm인 사각형의 통체 라벨을 제작하여, 도요정기(주)제의 스트로그라프(형식: V10-C)를 사용하여 압축모드로 크로스헤드스피드 200mm/분에서 압축강도(mN)의 최대치를 측정하여, 상하 방향의 라벨의 압축강도를 측정하며,

상기 필름 두께 x(㎛)는, 안리츠(주)제의 접촉두께 계기(형식: KG60/A)를 사용하여 수직방향 5cm, 수평방향 50cm의 샘플 두께를 측정함으로써, 20개의 샘플을 평가하고, 샘플 두께의 평균치에 따라서 필름 두께를 측정하는 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름.
제 1 항에 있어서, 두께 분포가 6% 이하이고, 그 두께 분포는 하기 수학식 3으로 측정되는 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름.

(수학식 3)

두께 분포＝((최대 두께－최소 두께)/평균 두께)×100(%)
제 1 항 또는 제 2 항에 따른 직사각형상의 열수축성 폴리에스테르계 필름을 말아서 튜브상체로 형성하는 단계, 및 양 단부끼리 접착시키는 단계로 제작된 것을 특징으로 하는 보틀용 라벨.