JPH08239460A - ポリエステル系熱収縮フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低温熱収縮特性、溶剤接着性、耐引き裂き性、
耐熱水性等に優れた、シュリンクラベルやシュリンク包
装等に用いられるポリエステル系熱収縮フィルムを提供
する。 【構成】ジカルボン酸成分として、テレフタル酸及び／
又はイソフタル酸７０〜９９モル％とナフタレンジカル
ボン酸を１〜３０モル％含み、ジオール成分としてエチ
レングリコールを５０〜９５モル％、ジエチレングリコ
ール、テトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキ
サンジメタノール、及び一般式 【化１】 （Ｒ₁、Ｒ₂は炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖の飽和炭化
水素基）で表されるプロパンジオール誘導体の１種以上
を５〜５０モル％含む共重合ポリエステルを、製膜し、
一軸延伸してなるポリエステル系熱収縮フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱収縮後の外観及び、
耐引き裂き性、耐熱水性等に優れるシュリンクラベルや
シュリンク包装等に用いられるポリエステル系熱収縮フ
ィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラスびんやポリエチレンテレフ
タレート（以下ＰＥＴと記す）ボトルなどに用いられる
シュリンクラベルや、食品包装用の熱収縮フィルムとし
ては、ポリ塩化ビニル、又はポリスチレンからなる延伸
フィルムが主として用いられてきた。しかし近年、安全
衛生性や耐薬品性、熱収縮特性に優れたポリエステル系
のシュリンクフィルムが要望される様になり、テレフタ
ル酸及びエチレングリコールと、ネオペンチルグリコー
ル、イソフタル酸、或いは１，４−シクロヘキサンジメ
タノール等を共重合したポリエステルからなる延伸フィ
ルムが提案されている（例えば、特開昭５７−４２７２
６号公報、特開昭６３−１５６８３３号公報）。

【０００３】又、ナフタレンジカルボン酸を含むポリエ
ステルからなる延伸フィルムについても、耐熱性改善等
の為提案されている（例えば、特開昭６３−１６１０３
０号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のフィルムは５０〜８０℃の低温における熱収縮性能が
不十分であったり、シュリンクラベルに用いる場合、溶
剤接着性の不足、非収縮方向の収縮によりラベルの端が
波打つ等の外観不良、更に一方向のみに収縮させる為に
一般的には一軸延伸を行なうが、その結果フィルムが延
伸方向に裂け易くなる、即ち延伸と直角方向の強伸度が
低下する等の問題があり、ＰＥＴボトルなどのプラスチ
ックボトルに使用することが困難である。加えて熱水や
スチームで収縮あるいは殺菌処理を行った場合に白化す
る等の問題が生じる。従って本発明の目的とするところ
は、低温熱収縮特性、溶剤接着性、耐引き裂き性、耐熱
水性等に優れたポリエステル系熱収縮フィルムを提供す
るにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらの課
題を達成するために鋭意検討の結果、特定の組成のジカ
ルボン酸成分とジオール成分から得られた共重合ポリエ
ステルを製膜し、一軸延伸することにより、低温熱収縮
特性に優れ、溶剤接着性や非収縮方向の収縮、及びフィ
ルムの裂け易さ、熱水処理による白化等の問題が改善さ
れたポリエステル系熱収縮フィルムが得られることを見
出し、本発明に到達したものである。

【０００６】即ち本発明は、ジカルボン酸成分として、
テレフタル酸及び／又はイソフタル酸７０〜９９モル％
とナフタレンジカルボン酸を１〜３０モル％含み、ジオ
ール成分としてエチレングリコールを５０〜９５モル
％、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、１，４−シクロヘキサンジメタノール、及び一般式

【化２】 （Ｒ₁、Ｒ₂は炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖の飽和炭化
水素基）で表されるプロパンジオール誘導体の１種以上
を５〜５０モル％含む共重合ポリエステルを製膜し、一
軸延伸してなるポリエステル系熱収縮フィルムである。

【０００７】以下本発明を詳細に説明する。本発明のポ
リエステル系熱収縮フィルムを構成する各成分は、ジカ
ルボン酸成分としてテレフタル酸及び／又はイソフタル
酸を７０〜９９モル％、好ましくは８０〜９８モル％含
み、ナフタレンジカルボン酸を１〜３０モル％、好まし
くは２〜２０モル％含む。ナフタレンジカルボン酸が１
モル％未満の場合は、耐熱水性が改善されず白化等の外
観不良が発生する。逆にナフタレンジカルボン酸が３０
モル％を超えると低温熱収縮特性や耐引き裂き性が低下
する。

【０００８】ナフタレンジカルボン酸については、ナフ
タレン環に結合するカルボキシル基の位置で複数の異性
体があるが特に限定は無い。但し２，６−ナフタレンジ
カルボン酸と１，５−ナフタレンジカルボン酸が好まし
い。

【０００９】ジオール成分としては、エチレングリコー
ルが５０〜９５モル％、好ましくは７０〜９０モル％含
み、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、１，４−シクロヘキサンジメタノール、及び一般式

【化３】 （Ｒ₁、Ｒ₂は炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖の飽和炭化
水素基）で表されるプロパンジオール誘導体の１種以上
を５〜５０モル％、より好ましくは１０〜３０モル％含
む。エチレングリコールが５０モル％未満では一軸延伸
した場合の耐引き裂き性や延伸性が低下し、溶剤接着し
た部分の膨潤や白化が著しくなり、熱収縮が短時間で飽
和に達するため収縮斑を生じ易くなる。逆にエチレング
リコールが９５モル％を超えると、低温熱収縮性と溶剤
接着性が低下する。

【００１０】本発明の共重合ポリエステルは、直接重合
法、エステル交換法等、公知の一般的なポリエステル重
合方法を用いて作ることができる。又共重合ポリエステ
ルの分子量の尺度となる極限粘度は、フィルムの機械的
強度等から０．５以上が好ましく、更に好ましくは０．
６以上である。

【００１１】本発明の共重合ポリエステルには、その性
質を著しく変えない範囲で、上記以外の共重合成分を加
えることができる。例えばジカルボン酸としては、アジ
ピン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アゼライン
酸、セバシン酸、フタル酸、５−ｔ−ブチルイソフタル
酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、シクロヘキサン
ジカルボン酸、５−スルホン酸塩イソフタル酸、ダイマ
ー酸等が挙げられる。又、ジオール成分としては、プロ
ピレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ポリア
ルキレングリコール、ビスフェノールＡまたはビスフェ
ノールＳのジエトキシ化合物等が挙げられる。

【００１２】さらにр−オキシ安息香酸、р−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、
ベイゾイル安息香酸、メトキシポリアルキレングリコー
ルのごとき一官能性化合物、グリセリン、ペンタエリス
リトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロ
パンのごとき、多官能性化合物も、生成物が実質的に線
状高分子を保持できる範囲内で使用することが出来る。

【００１３】又、本発明の要旨を変えない範囲で他のポ
リエステル、他のポリマー又は各種添加剤を添加しても
よい。例えば、フィルムの易滑性を向上させる無機滑剤
及び有機滑剤として、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
製膜に際して配合する不溶な高融点有機化合物、及び架
橋ポリマー、さらにアルカリ金属化合物又はアルカリ土
類金属化合物等の、ポリエステル製造時に使用する金属
化合物触媒などのポリマー内部に形成される内部粒子が
ある。また添加剤としては、必要に応じて安定剤、着色
剤、酸化防止剤、消泡剤等を含有することが出来る。フ
ィルム中に含まれる該微粒子は０．００５〜０．５重量
％である。

【００１４】次に具体的に本発明のフィルムの製造方法
について示す。本発明の共重合ポリエステルを用いて溶
融押出し法やカレンダー法等の公知の方法で未延伸シー
トを作り、次いで一方向即ち収縮させたい方向に２．０
〜５．０倍、好ましくは２．５〜４．５倍に延伸し、最
終的に厚みが２０〜１００μｍ程度の延伸フィルムを製
造する。尚延伸の際、延伸と直角方向は寸法変化させな
い様固定することが好ましい。

【００１５】延伸手段について特に制限はなく、ロール
延伸、テンター延伸、チューブラー延伸等の方法が適用
でき、フィルムの形状はフラット状、チューブ状等どの
様なものであっても良い。延伸温度は延伸応力や延伸状
況、フィルムの収縮性能を見て適宜選定するが、通常ガ
ラス転移温度より１０〜３０℃高温とし、低温熱収縮特
性を得るには比較的低温で延伸することが好ましい。又
必要に応じ延伸後ヒートセットを行っても良い。

【００１６】本発明の熱収縮フィルムは、延伸方向には
大きな熱収縮を示し、その熱収縮率は８０℃で１０％以
上、１００℃で３０％以上が好ましく、更に好ましくは
８０℃で２０％以上、１００℃で５０％以上である。一
方延伸方向と直角方向は寸法変化が少なく、その熱収縮
率は１００℃で１０％以下が好ましく、更に好ましくは
１００℃で５％以下である。

【００１７】フラット状に延伸したフィルムからシュリ
ンクラベルを作る場合、溶剤を用いてチューブ状に貼り
合わせる。溶剤は、接着強度、接着部分の外観、溶剤の
揮発性等を考慮して単独ないしは複数の溶剤を混合して
使用する。好ましい溶剤としては、塩化メチレン、クロ
ロホルム、トリクロルエタン、テトラクロルエタン、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチル
ケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル
等がある。

【００１８】

【実施例】以下、実施例にて本発明をさらに具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。測定及び評価方法を以下に示す。

【００１９】（１）極限粘度（ＩＶ） フェノール／テトラクロロエタン＝５０／５０の混合溶
媒を用い、試料濃度１ｇ／dl、２０℃で測定した溶液粘
度より求めた。

【００２０】（２）ガラス転移温度（Ｔｇ） 未延伸シートを用い示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて昇温
速度１０℃／分で測定した。

【００２１】（３）熱収縮率 厚さ約２００μｍの未延伸シートをＴｇ＋２０℃で４倍
に一軸延伸したフィルムから、延伸方向とその直角方向
について長さ５又は１０cm、幅１cmの試験片を採り、熱
風乾燥機内に３０秒間入れその寸法変化より求めた。

【００２２】（４）溶剤接着性 上記熱収縮率測定と同様にして作ったフィルムより、テ
トラヒドロフランを用いて延伸方向が円周方向になる様
に貼り合わせ筒状のラベルを作り、そして接着の程度と
接着部分の外観について次の様に評価した。 ○ 良
好、 △ 接着するが外観上問題、 × 接着不良。

【００２３】（５）低温熱収縮性 上記溶剤接着性評価で作成したラベルを１．５ lＰＥＴ
ボトルに被せ、１００℃の熱風乾燥機内に３０秒間置き
熱収縮させ、取り出したあとラベルの外観及び締まり具
合について次の様に評価した。 ○ 良好、 △ やや
外観不良、 ×不良。

【００２４】（６）耐引き裂き性 上記溶剤接着性及び低温熱収縮性評価と同様に一軸延伸
したフィルムについて、延伸と直角方向に引っ張り試験
を行ない次の様に評価した。 ○ 良好、 △やや低い
が実使用可、 × 不良。

【００２５】（７）耐熱水性 上記熱収縮率測定と同様にして作成したフィルムを１０
０℃の熱水に３分間漬け、外観について次の様に評価し
た。 ○ 良好、 △ やや表面光沢低下、× 不良。

【００２６】実施例１〜６及び比較例１〜４ まずステンレス製オートクレーブを用いて、テレフタル
酸、イソフタル酸及び２，６−ナフタレンジカルボン酸
の各ジメチルエステルと各ジオール成分、及びエステル
交換触媒（酢酸カルシウム）を添加し、２３０℃でエス
テル交換反応させる。続いて重合触媒（三酸化アンチモ
ン）とリン酸エステルを加え、２８０℃、減圧下で重縮
合反応を行い共重合ポリエステルを得た。次いで乾燥
し、Ｔダイ単軸押出し機にて未延伸シートを作り、更に
一軸延伸してポリエステル系熱収縮フィルムを作成し
た。表１〜表３に共重合ポリエステルの組成、及び前述
の評価結果を示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】

【表３】

【００３０】表２及び表３に示す様に、実施例では低温
熱収縮特性、溶剤接着性、耐引き裂き性、耐熱水性等に
優れたポリエステル系熱収縮フィルムを得ることができ
た。一方、比較例では優れた性質のポリエステル系熱収
縮フィルムは得られなかった。

【００３１】

【発明の効果】本発明のポリエステル系熱収縮フィルム
は、溶剤接着性、耐引き裂き性に優れ、シュリンクラベ
ル等にする際に容易に加工することができる。更に低温
熱収縮性も良く、シュリンクさせた場合高品質の外観が
得られ、加えて熱水やスチーム処理によっても白化する
ことが無いことから、広い用途範囲のシュリンクラベル
やシュリンク包装に使用することが出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 67:02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ジカルボン酸成分として、テレフタル酸
   及び／又はイソフタル酸７０〜９９モル％とナフタレン
   ジカルボン酸を１〜３０モル％含み、ジオール成分とし
   てエチレングリコールを５０〜９５モル％、ジエチレン
   グリコール、テトラメチレングリコール、１，４−シク
   ロヘキサンジメタノール、及び一般式 【化１】 （Ｒ₁、Ｒ₂は炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖の飽和炭化
   水素基）で表されるプロパンジオール誘導体の１種以上
   を５〜５０モル％含む共重合ポリエステルを、製膜し、
   一軸延伸してなるポリエステル系熱収縮フィルム。