JPH03290441A - 熱収縮性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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、加熱時の収縮性および収縮後の仕上がり、耐
熱性、強度等が良好な熱収縮性ポリエステルフィルムに
関スル。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］熱収
縮性フィルムは、容器類、釣竿、コンデンサー　棒状蛍
光灯等の標示、保護、結束、商品付加価値向上等ために
用いられる他、本やノート等の集積包装あるいは密着包
装するために用いられてきた。現在、この他にも、多く
の分野でこの熱収縮性フィルムの収縮性および収縮応力
を利用した用途が期待されている。

従来、熱収縮性フィルムの素材としては、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、ポリオレフィン等の樹脂が用いられ
てきた。しかしこのような素材は、耐熱性、耐候性、耐
薬品性などにおいて難点があった。例えば、ポリ塩化ビ
ニルフィルムはいろんな収縮特性を有する熱収縮性フィ
ルムとなし得るものの、フィッシュアイが多発し、その
ために、印刷した該フィルムを包装材とした商品は美観
が損なわれ商品価値が著しく低下したものとなり易い。

またフィγシェアイのない熱収縮性フィルムを得るため
には過度の品質管理が必要となるため、フィルム製造コ
ストが著しく増大する等の問題を有していた。さらには
ポリ塩化ビニルは廃棄する際に焼却すると公害問題を起
こすため焼却できないことおよびポリ塩化ビニル樹脂中
の可塑剤等の添加剤が経時的にブリードアウトし塵埃の
付着などによりよごれが生ずると共に安全性の点に関し
ても好ましくないという問題を有していた。

−４ポリスチレンから得られる熱収縮性フィルムは、収
縮後の仕上がりは良好であるものの、耐溶剤性が低い為
に印刷の際には特殊インクを使用しなければならないこ
とや室温でも自然収縮が起こるために冷所に保存しなけ
ればならない等の問題があった。

これらの問題を解決するための素材として、ポリエステ
ルは非常に期待されるものである。しかし従来開発され
てきた熱収縮性ポリエステルフィルムは、希望方向への
熱収縮率を充分高くすることができなかったり、また上
記方向と直交する方向への熱収縮を小さくすることがで
きない等の問題がでてきた。

そこで、上記問題点を解決するため、イソフタ）Ｌｔ酸
、１．　４−シクロヘキサンジメタツール、ネオペンチ
ルグリコール、２，６−ナフタレンジカルボン酸等を共
重合成分として用いて得られるポリエチレンテレフタレ
ート系共重合体を用いてフィルムを製造する方法が提案
されてきた。

しかし、上記共重合体から得られるフィルムは、ポリエ
チレンテレフタレートから得られるフィルムと比較する
と、自由な熱収縮特性を有するものの、収縮応力、収縮
速度が大きいために、収縮時にシワなどの収縮ムラ等の
欠点が発生し、商品価値が著しく低下するという問題点
があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らはかかる現状に鑑み、鋭意研究を重ねた結果
、特定のポリエステル共重合体から得られる熱収縮性フ
ィルムは優れた収縮特性を有することを見いだし、本願
発明に到達したものである。

すなわち、本発明はポリエステルフィルムがテレフタル
酸またはその誘導体（ａ）成分からなるジカルボン酸成
分（Ａ）とエチレングリコール（ｂ）成分６０〜９５モ
ル％と＜ｒ＞式で示されるジオール（Ｃ）成分２〜２０
モル％とジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコールおよび炭素数が３以上の飽
和脂肪族ジオールから選ばれる少なくとも１種（ｄ）成
分３〜２０モル％からなるジオール成分（Ｂ）とからな
るポリエステル共重合体から製膜されてなり、かつグリ
セリン浴中で３０秒間加熱した際の収縮率が、少なくと
も一方向について浴温７０’Ｃで２０％以上、８０℃で
３０％以上、９０℃で４０％以上であることを特徴とす
る熱収縮性ポリエステルフィルムである。

（ＣＨ２）ｎｃＨ３ ■ ＨＯＣＨ２ＣＣＨ２ＯＨ−−−一　（Ｉ）フタル酸また
はその誘導体からなるジカルボン酸成分（Ａ）とエチレ
ングリコール（ｂ）成分６０〜９５モル％と（Ｉ）式で
示されるジオール（Ｃ）６９２〜２０モル％とジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレン
グリコールから選ばれる少なくとも１種（（Ｉ）　成分
３〜２０モル％からなるジオール成分（Ｂ）とからなる
ものである。

（ＣＨ２）ｎＣＨ３ ＨＯＣＨ２ＣＣＨ２ＯＨ−−−−（Ｉ）ジアルキルエス
テル、ジアリールエステル等が挙げられる。

ジカルボン酸成分として１０モル％以下の範囲で用いる
ことのできる他のジカルボン酸としては、グルタル酸、
アジピン酸、セバシン酸、シュウ酸、コハク酸、フタル
酸、イソフタル酸、ナフタレン−１，４−もしくは−２
，６ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−４，４−ジカ
ルボン酸等が挙げられる。

上記（Ｉ）式で示されるジオール（Ｃ）成分としては２
−メチル−２−エチル−１，３−フロパンジオール、２
−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール等
が挙げられる。

本発明で用いる炭素数が３以上の飽和脂肪族ジオールと
しては、１，４−ブタンジオール、１゜６−へ牛サンジ
オールなど直鎖の構造を有するものが挙げられるが、分
岐の構造を有するものでも良い。

ジオール成分として１０モル％以下の範囲で用いること
のできるグリコールとしては、シクロへ牛サンジメタツ
ール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン等が挙げられる。

（Ｃ）成分はジオール成分中２〜２０モル％含有される
。゛　（Ｃ〉成分がジオール成分中２モル％未満のポリ
エステル共重合体から得られるフィルムは充分な収縮性
が発現しない。また（Ｃ）成分がジオール成分中２０モ
ル％を超えたポリエステル共重合体は融点もしくは軟化
点が著しく低下するために、該共重合体から熱収縮性フ
ィルムを得る際の成形性が悪くなり、また得られるフィ
ルムも耐熱性や機械的強度が悪くなるので好ましくない
。

（（Ｉ）成分はジカルボン酸成分中３〜２０モル％含有
される。（ｄ）成分がジカルボン酸成分中３モル％未満
のポリエステル共重合体から得られるフィルムは低温で
の収縮率が小さく、収縮斑が起こりやすくまた耐衝撃性
も小さいので好ましくない。

（ｄ）成分がジカルボン酸成分中２０モル％を超えたポ
リエステル共重合体はガラス転移温度および融点もしく
は軟化点が著しく低下するために、該共重合体から熱収
縮性フィルムを得る際の成形性が悪くなり、また得られ
るフィルムも耐熱性や機械的強度が悪くなるので好まし
くない。

なお、本発明でポリエステルフィルムに使用されるポリ
エステル樹脂の重合度は特に制限されるものではないが
、フィルム原反の成形性から、固有粘度（フェノール／
テトラクロロエタン等重量混合溶媒中で２５℃にて測定
〉が０．４０〜１．２０のものが好ましい。

かかるポリエステル樹脂は従来公知の方法で乾燥、溶融
され、Ｔ型または円形のスリットダイから溶融押出した
後、ローラー上、冷却空気中、水などの冷媒中で冷却し
て原反とする。さらに本発明の熱収縮性ポリエステルフ
ィルムを効率よく作るにはこの原反をガラス転移温度付
近、特に高い収縮率を発現するフィルムを安定して得る
にはＴｇ＋５℃以上Ｔｇ＋２０℃以下なる条件に加熱し
一方向あるいは２軸方向に２倍ないし５倍、好ましくは
３倍ないし４倍に延伸する。

延伸方法、装置は従来公知の任意の方法を選ぶことがで
きる。すなわち、ロール延伸及びテンター延伸といった
一軸延伸や、いわゆるパンタグラフ型テンターあるいは
インフレーション法のような同時二軸延伸を用いること
ができるし、必要に応じてこれらを組合せることにより
逐次多軸延伸を行うこともできる。各軸の収縮率を個々
に設定したい場合は、軸毎に延伸条件を定めることがで
きる逐次延伸が好ましい。

また、延伸された熱収縮性フィルムは、そのまま製品と
して使用することは可能であるが、寸法安定性などの点
から熱処理して用いることもできる。該熱処理は５０℃
〜１５０℃の温度で、数秒から数十秒行う。このような
熱処理を行うことにより、本発明のポリエステルフィル
ムの収縮方向の収縮率の調整、未収縮フィルムの保存時
の経時収縮の減少、収縮斑の減少などの好ましい性質を
発現させることができる。

本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは、上述したよ
うに適宜延伸方法および延伸条件を選ぶことにより、従
来の塩化ビニル樹脂と同様に任意の収縮特性を発現させ
ることができる。例えば、二軸方向に延伸し、いわゆる
バランス延伸フィルムとすることにより、縦横均等に収
縮するフィルムとすることができる。このようなフィル
ムは、例えば食品や成形体といった複雑な形状の物の簡
易包装、いわゆるシュリンク包装に用いることができる
。

また一方一軸収縮性フィルムはその一軸収縮性を生かし
て、ガラス瓶やＰＥＴボトルなどのラベル用途に用いる
ことができる。−軸取縮性フィルムは、−紬のみの延伸
によって得ることができるが、該延伸紬方向と直角な方
向の強度不足、あるいは該延伸方向の引裂き強度の低下
等を解決する目的で、該延伸方向と直角な方向に２倍未
満の延伸を行うことができる。

本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムの熱収縮率は、
グリセリン洛中で３０秒間加熱した際に、少なくとも一
方向について７０℃で２０％以上、８０℃で３０％以上
、９０℃で４０％以上である。熱収縮性フィルムの一方
向の収縮率は、用途にもよるが最低でも２０％は必要な
場合が多い。例えば、熱収縮性ポリエステルフィルムを
ＰＥＴボトルのラベルに用いる場合、ボトルの青部分ま
でラベルを収縮密着させるためには普通４０％程度の一
方向の熱収縮率を必要とする。またその場合にはＰＥＴ
ボトルの耐熱性の点から該フィルムの収縮温度を低く設
定しなければならない。

また−軸収縮フィルムとした場合には、該収縮方向と直
角な方向についての収縮率は、寸法安定性および歩留ま
りの点から小さい方が好ましいが、０〜１００℃の範囲
において１０％未満で、好ましくは５％未満である。つ
まり該温度範囲において１０％を超える異常な収縮があ
ってはならない。

また、本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムの温度変
化に対する収縮率変化は、収縮斑の点から小さい方が好
ましい。従って９０℃以下の温度において５％／ｄｅｇ
ｒａａ以下であるのが好ましく、さらには８５℃以下の
温度においてに５％／ｄｅｇｒｅｓであるのが好ましい
。

本発明の熱収縮性フィルムの厚さは特に限定されるもの
ではないが、１〜６００μｍの範囲のものが実用的には
使われる。包装用途特に、食品、飲料、医薬品等の包装
においては、６〜３８０μｍの範囲のものが用いられる
。またＰＥＴボトル、ガラス瓶等のラベルに用いられる
場合は２０〜７０μｍの範囲のものが用いられる。

本発明に、さらに特定の性能を付与するために従来公知
の加工、適当な添加剤の配合を行なうことができる。加
工の例としては、紫外線、α線、β線、γ線あるいは電
子線などの照射、コロナ処理、プラズマ照射処理、火炎
処理などの処理、塩化ビニリデン、ポリビニルアルコー
ル、ポリアミド、ポリオレフィンなどの樹脂の塗布、ラ
ミネート、あるいは金属の蒸着などが挙げられる。添加
剤の例としては、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリメ
チルメタクリレート、ポリカーボネートなどの樹脂、シ
リカ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム等の無機粒子
、酸化チタン、カーボンブラック等の顔料、紫外線吸収
剤、離型剤、難燃剤などが挙げられる。

［実施例］ 以下、実施例にて本発明を具体的に説明する。

なお、熱収縮率は、サンプルフィルムを収縮率測定方向
と平行にｌｏｍ　ｍ幅で切出し、該方向と垂直に間隔ｌ
ｏｏｍ　ｍで標線を引き、さらにこの試片を一定温度に
保たれたグリセリン浴中に３０秒間浸漬した後の標線間
隔により求めた。

また、機械的強度は収縮方向と平行に１０ｍ　ｍ幅ヲ切
り出し、オリエンチック（株）のテンシロンにて試料長
１００ｍ　ｍとして伸長させた時の破断応力である（Ｊ
　Ｉ　Ｓ　Ｃ−２３１８準拠）。

さらに、収縮後のフィルムのシワ、収縮ムラ等の仕上り
を調べるために、収縮方向と平行及び垂直に１０ｍｍ幅
で標線を引いたフィルムを収縮方向を長で方向として切
り出し、特殊接着剤で円筒状に張り合わせ、これをＰＥ
Ｔボトル（Ｉ，５１）に装着して９０℃の空気オーブン
中にて１５秒熱して収縮させた後の仕上がりを目視にて
次のように判定した。

０−非常に良好 〇−実用上問題なし △−実用上問題あり ×−全く不良 実施例１〜４および比較例１〜５ テレフタル酸メチル１、エチレングリコール（ＥＧ）、
２−エチル−２−ブチル−１，３−プロパンジオール（
ＥＢＰＧ）、１．４−ブタンジオール（ＢＧ）、ジエチ
レングリコール（Ｄ　Ｅ　Ｃ）を第１表に示す割合で含
むポリエステル共重合体を真空下で６０℃に加熱し、撹
拌４０時間乾燥を行った。その後、ａｏｏｐｐｍのステ
アリン酸カルシウムとともに４０ｍ／ｍφの押出機に投
入し、溶融し、２２０〜２８５℃に設定したＴ形ダイか
ら押出し、次いで４０℃に保ったキャスティングローラ
ーにて冷却して未延伸原反とした。この原反を７５℃（
比較例１．２のみ８５℃）に加熱したテンターにて横方
向（機械軸と垂直な方向、以下ＴＤ方向と略する）に３
．５倍延伸してフィルムとした。ＴＤ方向および機械軸
方向（以下ＭＤ方向と略する）の熱収縮率とＴＤ方向の
機械的強度の測定結果を第１表に示す。

本発明である実施例１〜３のフィルムは実用上充分な熱
収縮性を示しており、また収縮に伴うムラの発生が無く
、仕上がりが良好である。これに対しポリエチレンテレ
フタレートのフィルム（比較例１）は充分な熱収縮率が
発現せず、また仕上がりも不良である。また、（ｃ）成
分の含有量が本発明の範囲以外である比較例２では収縮
率が小さく、仕上がりも不良であり、また比較例３では
成形不能となった。

（ｄ）成分の含有量が本発明の範囲以外である比較例４
では低温での収縮性が悪く、また比較例５では成形不能
となった。

［発明の効果］ 本発明の熱収縮性フィルムはポリエチレンテレフタレー
ト固有の機械的性質、透明性、耐薬品性、耐熱性を保持
したまま、低温において特定方向に対する熱収縮性を有
し、仕上がりも良好なので、収縮ラベル、収縮色“装、
結束などの広範囲な分野に利用できる。特にＰＥＴボト
ルのラベル用として用いた場合にはＰＥＴボトルと一緒
に焼却処理ができるため有用である。

手続補正書 平成２年８月１０日 １、事件の表示 特願平２−９３６７１号 ２、発明の名称 熱収縮性ポリエステルフィルム ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 東京都中央区京橋二丁目３番１９号 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （Ｉ）明細書中篇６頁下から２行目において「他のジカ
ルボン酸としては、」とあるを、　「他のジカルボン酸
またはその誘導体としては、」と訂正する。

（２）明細書中東７頁３行目において「ジカルボン酸等
が挙げられる。」とあるを、　「ジカルボン酸等および
これらの低級アルキルエステルが挙げられる。」と訂正
する。

（３）明細書中東１２頁４行目および５行目においてｒ
ｌＯ％」とあるを、「２０％」と訂正する。

（４）明細書中篇１４頁１８行目において「テレフタル
酸メチル」とあるを、「テレフタル酸ジメチル」と訂正
する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ポリエステルフィルムがテレフタル酸またはその誘導体
   （ａ）成分からなるジカルボン酸成分（Ａ）とエチレン
   グリコール（ｂ）成分６０〜９５モル％と（ I ）式で
   示されるジオール（ｃ）成分２〜２０モル％とジエチレ
   ングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレン
   グリコールおよび炭素数が３以上の飽和脂肪族ジオール
   から選ばれる少なくとも１種（ｄ）成分３〜２０モル％
   からなるジオール成分（Ｂ）とからなるポリエステル共
   重合体から製膜されてなり、かつグリセリン浴中で３０
   秒間加熱した際の収縮率が、少なくとも一方向について
   浴温７０℃で２０％以上、８０℃で３０％以上、９０℃
   で４０％以上であることを特徴とする熱収縮性ポリエス
   テルフィルム。 （ＣＨ２）ｎＣＨ３ ＨＯＣＨ２ＣＣＨ２ＯＨ−−−−（ I ） （ＣＨ２）ｍＣＨ３ （ｎ、ｍは０以上の整数、ｎ＋ｍ≧１）