JPH02202428A - ポリエステル系収縮フィルム - Google Patents

ポリエステル系収縮フィルム

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JPH02202428A
JPH02202428A JP2238189A JP2238189A JPH02202428A JP H02202428 A JPH02202428 A JP H02202428A JP 2238189 A JP2238189 A JP 2238189A JP 2238189 A JP2238189 A JP 2238189A JP H02202428 A JPH02202428 A JP H02202428A
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Japan
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film
shrinkage
present
polyester
acid
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JP2238189A
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Yujiro Fukuda
裕二郎 福田
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Diafoil Co Ltd
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Diafoil Co Ltd
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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+rj分野] 本発明は、収縮時のフィルムのシワ、歪み、収縮斑の極
めて少ない、ラベル用ポリエステル系収縮フィルムに関
する。
〔従来技術および発明が解決しようとする課題〕近年、
ポリエステル系の収縮フィルムは、廃棄時の燃焼性の問
題、あるいはPETボトルへ装着後の回収性の問題を解
消できるフィルムとして、1主目を集めている。
しかしながら、従来のポリエステル系収縮フィルムでは
、収縮が急激に発生したり、残存収縮応力の低下が著し
いため、収縮後のフィルムにシワや歪みが発生し、実用
上、問題があった。
上記問題点の解決策として本発明者らは既報にて収縮特
性の改良について種々の方法を提案した。
かかる改良手段により、フィルムの収縮特性をある程度
向上することができたが、まだ実用化に十分なレベルに
は到っていなかった。特に最近用いられるようになった
特殊な形状をしたPETボトル、例えば角形のPETボ
トル等の収縮ラベルとして適用させた場合、レベルに発
生するシワや歪みが顕著であり、更に収縮特性を向上し
たポリエステル系収縮フィルムの開発が早急に望まれて
いた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、上記問題点に鑑み、鋭意検討の結果、あ
る特定の収縮率、ガラス転移温度、及び複屈折率を有す
るポリエステルフィルムがラベル用収縮フィルムとして
掻めて満足すべき収縮特性を有することを見出し、本発
明を完成するに至った。
すなわち本発明の要旨は、100℃エアーオーブン中で
5分間処理後の収縮率が一方向において30%以上、該
方向と直交する方向において20%以下であり、ガラス
転移温度が35〜65℃であり、且つ複屈折率が0.0
05〜0.050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。
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、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、また、ジオール成分としてエチレン
グリコール、ネオペンチルグリコール、プロピレングリ
コール、1.4−ブタンジオール、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、1.4−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ポリエステル又
は共重合ポリエステルである。
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り得られるものが使用で
きるが、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ようなオキシカルボン酸、安
息香酸、ベンゾイル安息香酸、メトキシポリアルキレン
グリコールのような一官能性化合物、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
パンのような多官能性化合物も、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できる。
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グリコ
ールを主成分とする共重合ポリエステルが好ましく用い
られ、該共重合成分としてはジカルボン酸成分としてイ
ソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、1.
10−デカンジカルボン酸、ジオール成分としてネオペ
ンチルグリコール、ジエチレングリコール、ポリアルキ
レングリコール、必要に応じて1.4−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
安価に入手でき、且つ収縮特性も良好で好ましい。
本発明で用いられる共重合ポリエステルにおいて、共重
合成分の一つとしてジカルボン酸成分を用いることは、
フィルムの収縮応力を残少させる点で好ましい。特に、
アジピン酸、セバシン酸、1.10−デカンジカルボン
酸等の脂肪族ジカルボン酸成分が、フィルムのガラス転
移温度と結晶性を低下させ、主収縮方向の最大収縮応力
を太き(低下させることができ好ましい。本発明の共重
合ポリエステルにおいて、上記脂肪族ジカルボン酸成分
の含有量としては、好ましくは1〜25mof%、更に
好ましくは2〜20mof%である。
該含有量が25mo1%を越えるフィルムではTgの低
下が著しくフィルムの自然収縮を誘発し好ましくない。
また、該含有量が1mo42%未満のフィルムでは、十
分なTgの低下が得られず好ましくない。
本発明で用いられ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%以上、より好ま
しくは75モル%以上がテレフタル酸単位であり、ジオ
ール成分の好ましくは70モル%以上、より好ましくは
75モル%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/又はエチレングリコール単位が70モル
%未謂の共重合ポリエステルは、フィルムにした際のフ
ィルムの強度、耐溶剤性が劣るので好ましくない。
また、上記ポリエステルは、該ポリエステル以外に30
−L%以下であれば他のポリマーを添加、混合したもの
でもよい。
さらに、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。
また、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よ
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を挙
げることができる。フィルム中に含まれる微粒子の含有
量は通常、O,OO5〜0.9重量%、該微粒子の平均
粒径は、通常、0.001〜3.5μmの範囲である。
本発明においてフィルムの融解熱は好ましくは1〜8c
af/g、更に好ましくは2〜6cal/gである。フ
ィルムの融解熱が1caf/g未満のものでは押出製膜
前の乾燥工程で、通常の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困難となり好ましくない。ま
た、該融解熱が8cal / gを越えるフィルムでは
十分な収縮率が得られず好ましくない。
本発明のフィルムの極限粘度は好ましくは0.50以上
、更に好ましくは0.60以上、特に好ましくは0.6
5以上である。フィルムの極限粘度が0゜50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り
、好ましくない。本発明のフィルムにおいて、100℃
エアーオーブン中5分間処理後の収縮率が、フィルムの
1方向において30%以上であることが必要であり、好
ましくは40%以上、更に好ましくは50%以上である
。
以下、この収縮方向をフィルムの主収縮方向と呼ぶ。通
常、主収縮方向はフィルムの縦又は横方向である。本発
明において、フィルムの主収縮方向の収縮率が30%未
満の場合、ラベルとして収縮させたときに、収縮量が不
十分となり、フィルムが容器に十分密着せず好ましくな
い。
本発明のフィルムにおいて、主収縮方向と直交する方向
の100℃エアーオーブン中5分間処理後の収縮率は2
0%以下であることが必要であり、好ましくは15%以
下、更に好ましくは10%以下である。主収縮方向と直
交する方向の収縮率が20%を越すフィルムでは、収縮
時に歪みや端部のカール等が発生するため実用的でない
。
本発明のフィルムにおいて、主収縮方向における70℃
エアーオーブン中5分間処理後の収縮率は、好ましくは
20%以上、更に好ましくは30%、特に好ましくは4
0%以上である。かかる収縮率が20%未満のフィルム
では、フィルムの収縮の発生初期に、部分的(例えば製
袋後の折り目部分等)に、収縮のムラが生じ好ましくな
い。
本発明のフィルムにおいて、フィルムのガラス転移温度
(Tg)は35〜65℃の範囲である。
好ましくは40〜65℃1更に好ましくは40〜60℃
である。Tgが65℃を超すフィルムでは、比較的低温
のシュリンクトンネルを通過させる場合(例えばPET
ボトル用)、フィルムの収縮に必要な熱量が十分に与え
られないため収縮初期に発生したフィルムのシワを収縮
終了までに解消しきれず、収縮斑等の原因となり好まし
くない。また、Tgが35℃未満のフィルムでは、収縮
加工前に倉庫等で長期保存する時に大きな自然収縮が発
生し、容器への装着が不可能となり好ましくない。
本発明のフィルムにおいて、主収縮方向における収縮応
力発生開始温度は、好ましくは40〜60℃1更に好ま
しくは45〜60℃1特に好ましくは45〜55℃の範
囲である。かかる開始温度が60℃を越えるフィルムで
はシュリンクトンネル内で収縮に必要な熱量を得られず
、収縮斑やシワが収縮後のフィルムに残り好ましくない
。また、かかる温度が40’C未満のフィルムでは、前
述した自然収縮が大きくなり好ましくない。
上記の如く、本発明者らは、フィルムの収縮率、Tg等
を特定の範囲内とすることにより収縮後のフィルムのシ
ワについてはかなりの改善をみた。
しかしながら、収縮時のフィルムの歪みについては上記
検討においても未だ十分でなく、実用化するには更なる
改良が必要であった。
本発明者らは更に鋭意検討の結果、フィルムの複屈折率
を極度に小さくすることにより、収縮時のフィルムの歪
みを大巾に低減出来ることを見出した。
すなわち、本発明のフィルムにおいて、複屈折率は、O
,OO5〜0.050の範囲である。好ましくはO,O
O5〜0.040の範囲である。フィルムの複屈折率が
0.050を超えるフィルムでは、収縮時の歪みの発生
が大きく好ましくない。この理由は定かではないが、本
発明者らの推察するところによれば、複屈折率が0.0
50を超すフィルムは、主収縮方向の収縮応力が大きく
なるためフィルムの収縮開始時の収縮速度が大きくなり
、不均一な収縮が発生するためであると考えられる。
一方、フィルムの複屈折率がO,OO5未満のフィルム
では、耐溶剤性、厚さ斑等が悪化し、印刷適性上好まし
くない。
更に、本発明のフィルムにおいて、フィルムの面配向度
は、好ましくは0.005〜0.040、更に好ましく
は0.0 O5〜0.035の範囲である。
フィルムの面配向度がO,OO5未満のフィルムは耐溶
剤性、耐温水性が低く実用的でない。一方、フィルムの
面配向度が0.040を超えるフィルムでは、フィルム
の主収縮方向と直交方向の最大収縮応力が高くなり、収
縮特性が悪化するので好ましくない。
本発明のフィルムにおいて、主収縮方向のフィルムの最
大収縮応力は、好ましくは1000g/mm!以下、更
に好ましくは700 g /mm”以下、特に好ましく
は500 g /mm2以下である。かかる最大収縮応
力が100057mm”を越すフィルムは、収縮時のフ
ィルムの歪みが大きく好ましくない。
また、本発明のフィルムにおいて、フィルムの主収縮方
向と直交する方向における40〜100℃での最大収縮
応力は、好ましくは50g/mm”以下、更に好ましく
は30g/s”以下である。
かかる方向の最大収縮応力が50g/mm’を超えるフ
ィルムではラベルとして収縮させた場合、特にラベル上
端部近辺にカールやシワが数多く発生し好ましくない。
また、本発明のフィルムにおいて、75℃シリコンオイ
ル中での主収縮方向における収縮応力の初期値F o 
 (g / mm” )と75℃シリコンオイル中で2
0秒経過時の収縮応力F2゜(g/m+a” )の関係
が、好ましくはF20≧F0−100g/mm”更に好
ましくはF20≧F0を満たすことが望ましい。F2゜
が(FO−100) 57mm”未満の場合、フィルム
の収縮初期に発生したシワを、収縮後期あるいは収縮完
了後に矯正、解消することが困難となり好ましくない。
さらに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、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ツション性を
持たせ、ガラス瓶包装後の破瓶効果等を向上させること
も可能である。そのような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10〜300μmであり、特に好ましくは1
5〜200μm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させた本
発明の組成を持つポリエステル又は共重合ポリエステ・
ルを、通常のホッパドライヤー、パドルドライヤー、真
空乾燥機等を用いて乾燥した後、200〜320″C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、冷して未延伸フィルムを得るが、Tダイ
法を用いた場合、急冷時にいわゆる静電印加密着法を用
いることにより、厚さ斑の均一なフィルムを得ることが
でき好ましい。
得られた未延伸フィルムを、最終的に得られるフィルム
が本発明の構成要件を満たすべく、1段又は2段以上で
主として1軸に延伸する。
l軸延伸の手法としては、ロールで縦1軸にのみ延伸し
たり、テンターで横1軸にのみ延伸する方法の他、公知
の2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ことも可能である。
そのような2軸延伸の方法としては公知の逐次2軸延伸
法、又は同時2軸延伸法を使用でき、更に再延伸を行な
うことも可能である。
上記延伸において主収縮方向に少なくとも2.5倍以上
、好ましくは3.0倍以上の延伸倍率で、且つ本発明の
フィルムの複屈折率の範囲を満たすように延伸すること
により、従来の検討では得られなかった複屈折率が小さ
く且つ耐溶剤性、厚さ斑等に優れたフィルムを得ること
ができる。
このように延伸されたフィルムを、延伸後60℃以上1
00℃以下で0.01秒以上60秒以下、特に好ましく
は0.01秒以上30秒以下の熱処理を行なうこともフ
ィルムの均一な収縮を得る上で好ましい手法である。熱
処理は通常、緊張固定下、実施されるが、同時に20%
以下の弛緩又は巾出しを行なうことも可能である。熱処
理法として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
ることができる。また、熱処理後再延伸を行なうことも
可能である。
前記延伸工程中、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ことも可能である。
また、上記延伸工程中、延伸前、又は延伸後にフィルム
の片面又は両面に塗布を行ない、フィルムの接着性、帯
電防止性、易滑性、遮光性等を向上させることも可能で
ある。
かくして得られたフィルムを巻き取り、製品とする。
以上、本発明の構成要件を満たすことにより、収縮時の
フィルムの歪み、シワ、収縮斑等の極めて少ない収縮特
性に優れたポリエステル系収縮フィルムを得ることがで
きる。
〔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。
なお、フィルムの評価方法を以下に示す。
(1)フィルムの極限粘度〔η〕 試料200 mgをフェノール/テトラクロロエタン−
50150の混合溶媒20m1に加え、約11O℃で1
時間加熱後、30℃で測定した。
(2)収縮率 1 cm幅Locm長の短冊状としたフィルムを70’
C+ 2℃及び、100+2℃の温度のギャードオーブ
ン中に無荷重の状態で5分間保持し、下記式に従い収縮
率を求めた。
〔2:収縮後の長さ(am)3 (3)  フィルムのガラス転移温度 Tgフィルムを
窒素雰囲気下、300″Cにて5分間加熱溶融し、急冷
して無定形状態にした後、セイコー電子工業■製差動熱
量計5SC580DSC20型により昇温速度4℃/m
inにてTgを測定した。Tgはベースラインが吸熱側
に偏岐し始めた温度T、と、新たなベースラインに落ち
着いた温度T2の算術平均値とした。
(4)複屈折率Δn カールツアイス社製偏光顕微鏡により、リターデーショ
ンを測定し、次式により複屈折率(Δn)を求めた。
Δn = R/ d (5)面配向度 ΔP アクゴ社(l@製アッへ屈折計を用い、光源をナトリウ
ムランプとして、フィルムの屈折率の測定を行なった。
フィルム面内の最大屈折率ny、それに直交する方向の
屈折率nβ、及び厚さ方向の屈折率nαを求め、下記式
により面配向度ΔPを求めた。
ΔP=−(nT+nβ)−nα (6)最大収縮応力、収縮応力発生開始温度(主収縮方
向) インテスコ■製インテスコ2001型を用い、チャック
間10cm、巾1 cmとなるように切り出したサンプ
ルを用いて10°(:/minの昇温速度で測定した。
最大収縮応力については主収縮方向における40〜10
0℃での最大の収縮応力を求めた。また、収縮応力発生
開始温度については主収縮方向において収縮応力が実質
的に(例えば5g/mm2以上)発生する温度とした。
(7)フィルムの収縮特性 フィルムに収縮ラベルとして印刷・製袋を施し、円筒形
にした後、PETボトルにかぶせ140℃設定のシュリ
ンクトンネルを6秒間で通過させて収縮させた。得られ
たラベルの収縮の仕上りを、シワ、歪み、及び収縮斑に
よる印刷の濃淡について、視覚によりO1Δ、×で判定
した。Oは各々の欠点がほとんど見られないもの、Δは
若干具られるものの実用化可能なもの、×は数多く欠点
が見られ使用に耐えないもの、とした。また、上記3点
の評価項目を総合的に考慮し、総合収縮特性として○、
×の評価を与えた。
実施例1 ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位80moβ%
、イソフタル酸単位15mof%、セバシン酸単位5 
mo 1%よりなり、ジオール成分としてエチレングリ
コール単位91mo1%、ジエチレングリコール単位3
mof%よりなり、平均粒径0.7μmの炭酸カルシウ
ム粒子800 ppmを含む共重合ポリエステル(〔η
)=0.67)を常法により乾燥後、押出機で280″
Cに溶融しTダイより押出し、急冷固化して未延伸フィ
ルムを得た。得られた未延伸フィルムを直接テンターに
導き、横方向に120℃で2.8倍延伸した後、更に7
0℃で1゜3倍横延伸し、次いで83℃で7秒間熱処理
を施し、冷却して平均厚さ45μmのフィルムを得た。
実施例2 ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位82mo1.
%、イソフタル酸単位10mof%、1,10一デカン
ジカルボン酸単位8moi、%よりなり、ジオール成分
としてエチレングリコール単位よりなる、平均粒径1.
2μmの無定形シリカ400ppmを含む共重合ポリエ
ステル(〔η)=0.71)を、120℃54時間で予
備結晶化後、180’C,4時間の乾燥を行ない、その
後押出機で290 ’Cに溶融しTダイより押出し、急
冷固化して未延伸フィルムを得た。得られた未延伸フィ
ルムを縦方向に90℃で1.05倍延伸した後、テンタ
ーに導き横方向に110℃で3.0倍延伸後、続いて6
5℃で163倍横延伸した。得られた延伸フィルムを一
旦巻き取った後、再び巻き出してa’o’cで10秒間
熱処理を行なって平均厚さ60μmのフィルムを得た。
実施例3 ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位85moβ%
、アジピン酸単位15moff%よりなり、ジオール成
分としてエチレングリコール単位87.5mof%、ネ
オペンチルグリコール単位12.5mof%よりなる共
重合ポリエステルと平均粒径1.2μmの無定形シリカ
2000ppmを含むポリエチレンテレフタレートを8
0/20(重量比)の割合でブレンド後、実施例2と全
く同様にして未延伸フィルム(〔η)=0.69)を得
た。得られたフィルムを110℃の加熱ロールにより2
.6 倍fiiT延伸した後、75℃の加熱ロールで1
.25倍縦延伸を行ない、その後85℃の加熱ロールに
0.6秒接触させて熱処理を行なった。熱処理後冷却し
て得られたフィルムの平均厚さは30μmであった。
比較例1 実施例1において横延伸条件を、120 ’Cで2゜8
倍延伸した後、70’Cで1.8倍横延伸するように変
更する他は実施例1と同様にして平均厚さ45μmのフ
ィルムを得た。
比較例2 ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位82moI!
、%よりなり、イソフタル酸単位18mof%よりなり
、ジオール成分としてエチレングリコール単位よりなる
、実施例1と同様の粒子を含有する共重合ポリエステル
(〔η)−0,65)を用い、実施例1と全く同様に乾
燥、押出し、急冷固化を行ない、未延伸フィルムを得た
。得られた未延伸フィルムを実施例1と全(同様に延伸
、熱処理を行ない、冷却して巻き取り平均厚さ45μm
のフィルムを得た。
以上、得られたフィルムの評価結果をまとめて表1に示
す。
比較例1のフィルムでは、Δnが大きく、その結果、収
縮時にフィルムに歪みが多く発生し好ましくなかった。
比較例2のフィルムではTgが高いため、収縮後フィル
ムにシワが数多く残り、また、印刷の濃淡も発生し好ま
しくなかった。
上記比較例に対し、実施例1〜3のフィルムは、収縮後
のフィルムに、シワ、印刷濃淡、歪み等がほとんど見ら
れず、ラベル用収縮フィルムとして極めて優れた特性を
有するものである。
〔発明の効果] 本発明のフィルムは、収縮時のフィルムのシワ、印刷濃
淡、歪み等の極めて少ない、収縮特性に非常に優れたフ
ィルムであり、特にラベル用収縮フィルムとして工業的
価値の極めて高いフィルムである。
出 願 人 ダイアホイル株式会社 代 理 人 弁理士 長谷用 ほか1名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)100℃エアーオープン中で5分間処理後の収縮
    率が一方向において30%以上、該方向と直交する方向
    において20%以下であり、ガラス転移温度が35〜6
    5℃であり、且つ複屈折率が0.005〜0.050で
    あることを特徴とするポリエステル系収縮フィルム。
JP2238189A 1989-01-31 1989-01-31 ポリエステル系収縮フィルム Pending JPH02202428A (ja)

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