JPH0459333A - ラベル用ポリエステル系収縮フィルム - 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、優れた収縮特性および強度を有するラベル用
ポリエステル系収縮フィルムに関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕近年
、ポリエステル系のラベル用収縮フィルムは、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、注目を集めている
。

ラベル用収縮フィルムにおいて特に必要とされる特性の
１つとして、一方向に大きい収縮性を有するとともに、
これと直交方向にはほとんど収縮しないことが挙げられ
る。しかしながら、一方向のみに大きい収縮性を有する
フィルムを得るために、例えば、単純にフィルムの横方
向にのみ強く配向させると、フィルムの縦方向について
は、引裂けやすく、強度も弱くなってしまう。

ラベル用フィルムは、印刷、製袋および裁断加工を経て
製造されるが、縦方向に引裂けやすく、強度の弱いフィ
ルムを用いると、上記加工工程において、フィルムの破
断が頻発し、生産性が非常に低下する。

従って、一方向に高い収縮性を持ち、かつ、該方向と直
交する方向に引裂は難く、強度の優れたラベル用収縮フ
ィルムが切望されていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、あ
る特定の収縮特性および強度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、極めて有用である
ことを見いだし、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明の要旨は、１００℃エアーオープン中で
５分間処理後のフィルムの収縮率が横方向において４０
％以上であり、縦方向において２０％以下であり、かつ
、フィルムの縦方向の破断伸度が２５０％以上であるこ
とを特徴とするラベル用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、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、かつ、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減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
を大きく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２〜２０ｍｏ１％である。

かかる含有量が２５ｍｏｆ％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、含有量が１ｗｏｆ％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
％未満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
−ｔ％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、例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に融解熱は好ましくは１〜８ｃ
ａｌ！／ｇ、更に好ましくは２〜６ｃａＩｌ／ｇである
。フィルムの融解熱が１ｃａｆ／ｇ未満のものでは押出
成膜前の乾燥工程で、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、融解熱が８ｃａＩ！。

７ｇ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．
６５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。

本発明のフィルムは、１００℃エアーオーブン中で５分
間処理後の収縮率が、フィルムの横方向（主収縮方向）
において４０％以上のものであり、かかる収縮率は、好
ましくは４５％以上、更に好ましくは５０％以上である
。フィルムの横方向の収縮率が４０％未満のフィルムで
は、収縮量が不十分なため、ラベル用として使用するこ
とができない。

本発明のフィルムは、１００°Ｃエアーオープン中で５
分間処理後の収縮率が、フィルムの縦方向、すなわち主
収縮方向と直交する方向において２０％以下のものであ
り、かかる収縮率は、好ましくは１５％以下、更に好ま
しくは１０％以下である。

縦方向の収縮率が２０％を超えるフィルムでは、収縮時
に歪みや端部のカール等が発生するため、ラベルの外観
が不良となり、実用に供することができない。

本発明のフィルムは、７５°Ｃ温水中で５秒間処理後の
フィルム横方向の収縮率が通常、３０％以上、好ましく
は３５％以上、更に好ましくは４０％以上のものである
。同条件におけるフィルム縦方向の収縮率は、好ましく
は１０％以下、更に好ましくは５％以下である。

非耐熱性ＰＥＴボトル用で用いられるシュリンクトンネ
ルは、収縮ゾーンの設定温度が８０°Ｃ未満と低いため
、上記条件における主収縮方向の収縮率が３０％未満の
フィルムでは十分に容器に密着することが出来ず好まし
くない。また、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。

本発明のフィルムの主収縮方向の両端部を固定し、７５
°Ｃ温水中で５秒間処理後の主収縮方向と直交する方向
の最大の収縮率（以下、ネ・ンクイン率とする）は通常
、２０％以下であり、好ましくは１８％以下、更に好ま
しくは１５％以下である。

本発明において、ネックイン率は、主収縮方向が１３ｃ
ｍ、該方向と直交する方向が１０ｃｍである長方形のサ
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
平均的な値である。ネ・ンクイン率は、シュリンクトン
ネル通過後のフィルムの斜め被り、フィルムの歪みとい
った収縮斑と密接に関連している。すなわち、ネックイ
ン率が２０％を超えるフィルムは、収縮斑が頻発し、実
用上甚だ好ましくない。

ネックイン率が大きいと収縮斑が発生しやすい原因は定
かではないが、本発明者らの考察は、以下の通りである
。

ネックイン率が大きいフィルムは、主収縮方向を固定さ
れたときに、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ラベル用収縮フ
ィルムとして容器、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
密着した直後、主収縮方向と直角方向に大きな収縮応力
が発生し、主収縮方向に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
斜め被りゃ歪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、上記収縮特性、特に１００℃エア
ーオープン中で５分間処理後の収縮特性に加え、フィル
ムの縦方向の破断伸度が２５０％以上であることが必要
である。本発明でいう破断伸度とは、１５ｍｍ巾、２５
ｍｍ長のサンプルを５０Ｑａｎ／ｍｉｎの引張速度で引
張ったときの破断時伸度を指す。

破断伸度は、フィルムの縦方向の引裂は現像と密接な関
連があり、破断伸度が２５０％未満のフィルムでは、ラ
ベル用に加工する際に破断が頻発する。破断伸度は、好
ましくは３００％以上、更に好ましくは３５０％以上、
特に好ましくは４００％以上である。

本発明のフィルムの複屈折率は、通常、０．００５以上
であり、好ましくは０．０３０〜０．１５０の範囲であ
る。複屈折率が０．００５未満のフィルムでは、耐溶荊
性が劣り、ラベル用として印刷を施す際に問題となる。

また、複屈折率が０．１５０を超えるフィルムは、収縮
時に歪みが生じやすくなる。

次に、本発明のフィルムの製造法を具体的に説明するが
、本発明の要旨を超えない限り、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するポリ
エステルまたは共重合ポリエステルを、通常のホッパー
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採用
すれば、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加熱縦延伸ロールを用い、複
屈折率（ΔｎＩ）が０．００５〜０．０５０、好ましく
はＯ，ＯＯ５〜０．０３０の範囲となるように、縦方向
に１段又は２段以上で、１．１〜２．０倍延伸する。次
いで該縦１軸延伸フィルムを複屈折率（△ｎ２）が０．
０４０以下、好ましくは０．０３０以下になるように、
縦方向に０．７０〜０．９８倍縦方向に弛緩する。縦弛
緩はロール間で行う方法が好ましく、特に、縦延伸後、
冷却することなく連続的に縦方向に弛緩する方法が好ま
しい。また、縦延伸後の複屈折率△ｎ、および縦弛緩後
の複屈折率Δｎ２の比Δｎ＋／Δｎ２は０．９５以下に
することが好ましい。△ｎ１／Δｎ２が０．９５を超え
る場合は、フィルムの縦方向の収縮率が大きくなり過ぎ
好ましくない。

縦方向に延伸及び弛緩されたフィルムをテンターを用い
て３．０倍以上の延伸倍率で横延伸を行うが、横延伸前
に１００〜１４０°Ｃに加熱して、更に縦方向の収縮率
を緩和することも好ましい。

横延伸後、フィルムを６０〜１００°Ｃで０．０１〜６
０秒、特に好ましくは０．０１〜３０秒熱処理を施すこ
とにより、フィルムの収縮特性を向上させることができ
る。熱処理は通常、緊張固定下で実施されるが、同時に
２０％以下の弛緩または巾出しを行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、延伸前または延伸後にフィルム
の片面又は両面に塗布を行い、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。

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望
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。そのような熱可望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。

〔実施例〕

以下、実施例により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は以下に示す通りである。

（１）フィルムの極限粘度〔η〕 試料２００■をフェノール／テトラクロロエタン＝５０
１５０の混合溶媒２０−に加え、約１１０℃で１時間加
熱後、３０°Ｃで測定した。

（２）収縮率 下記熱処理条件（ａ）及びら）にて、収縮率の測定を行
った。

（ａ）１００℃エアーオーブン １ｃＩ１幅１０Ｃ１１長の短冊状としたフィルムを１０
０±２℃の温度に調整されたギャードオーフン中に無荷
重の状態で５分間保持し、下記式に従い収縮率を求めた
。

〔！：収縮後の長さ（ａｍ）） ｂ）　７５°Ｃ温水 フィルムを１０ｃｍＸ１０ｃｍの正方形とし、７５±０
．５℃の温水中に無荷重の状態で５秒間保持して熱収縮
させた後、フィルムの縦および横方向について下記式に
従い求めた。

（３）　　ネックイン率 フィルムを横方向に長さ１３Ｃ１１１以上、巾１０ｃｍ
の長方形に切り出し、内寸１３■長Ｘ１０ｃｍ巾の金具
にフィルム横方向の両端を固定後、７５±０．５°Ｃの
温水中で処理し、縦方向の最大の収縮率を求め、フィル
ムのネックイン率とした。

（４）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、象、冷し
て無定形状態にした後、セイコー電子工業銖製差動熱量
計５ＳＣ５８０ＤＳＣ２０型により昇温速度４°（：／
ｍｉｎにて’ｒｇ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。

（５）複屈性率△ｎ 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（△ｎ）を求めた。

△ｎ　＝　Ｒ／　ｄ （６）面配向度　△Ｐ アタゴ社■製アツベ屈折計を用い、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った。

フィルム面内の最大屈折率ｎｒ、それに直交する方向の
屈折率ｎβ、および厚さ方向の屈折率ｎαを求め、下記
式により面配向度へＰを求めた。

△Ｐ＝（ｎＴ−ｎβ）−ｎα （７）フィルム縦方向の破断伸度 東洋ボールドウィン社製テンシロンを用い、２０°Ｃ１
６５％ＲＨにて引張速度を５００　ｍｎ／ｗｉｎとし、
１５＋ｍ巾のサンプルを２５ｍｍ間隔のチャックで固定
し、破断時の伸度を５本のサンプルについて測定し、そ
の平均値をフィルム縦方向の破断伸度とした。

（８）耐引裂性の評価 フィルムをラベル用フィルムとして、連続的に印刷、製
袋及び裁断の加工を行い、加工工程中において、破断が
なく、全く問題がないものを○、破断が頻発し実用上問
題があるものを×とした。

（９）収縮特性の評価 フィルムを円筒形にして円筒状のボトルにかぶせた後、
シュリンクトンネルを通過させてボトルに装着させ、収
縮特性フィルムを評価した。ラベルの図柄の歪みがなく
密着性も優れ、美しい仕上りのものを◎、外観等が若干
劣るが実用上全く問題ないものを○、実用レベルに達し
ていないものを×とした。

実用例１ ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位８０ｍｏｆ％
、イソフタル酸単位２０ｍｏｆ％、ジオール成分として
エチレングリコール単位９８ｍｏｆ％、ジエチレングリ
コール単位２ｍｏｆ％よりなり、平均粒径０．８μｍの
球状シリカを５００ｐｐｍ含む共重合ポリエステル（〔
η）＝０．７０、Ｔｇ＝６６°Ｃ）を、パドルドライヤ
ーにより予備結晶化後、本乾燥を行い、２６０°Ｃ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。

得られたフィルムを８０℃の延伸ロールで縦方向に１．
４倍延伸し、冷却することなく連続的に延伸ロールと冷
却ロールとの間で、縦方向に０．９０倍縦縁緩した。次
いでフィルムをテンターに導いて、１２０°Ｃで熱処理
した後、８５°Ｃで横方向に４．５倍延伸し、８０°Ｃ
にて熱処理した後、冷却し平均厚さ４０μｍのフィルム
を得た。

実施例２ 実施例１において１２０°Ｃの熱処理を行わない他は実
施例１と同様にして平均厚さ４０μｍのフィルムを得た
。

比較例１ 実施例１の未延伸フィルムを直接テンターに導いて、実
施例１と同様に横方向に延伸及び熱処理をし、平均厚さ
４０μｍのフィルムを得た。

比較例２ 実施例１の未延伸フィルムを８０°Ｃの延伸ロール及び
冷却ロールを用い縦方向に１．４倍延伸した。

次いで該フィルムをテンターに導いて、実施例１と全く
同様にして１２０　’Ｃで加熱したのち、横方向に延伸
及び熱処理をし、平均厚さ４０μｍのフィルムを得た。

以上、得られた結果をまとめて下記表１に示す。

〔発明の効果］ 本発明のラベル用収縮フィルムは、優れた収縮特性およ
び強度を有しており、その工業的価値は高い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１００℃エアーオープン中で５分間処理後のフィ
   ルムの収縮率が横方向において４０％以上であり、縦方
   向において２０％以下であり、かつ、フィルムの縦方向
   の破断伸度が２５０％以上であることを特徴とするラベ
   ル用ポリエステル系収縮フィルム。