JPS60232948A - 熱収縮性ポリエステル積層フイルム - 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】 本発明は、鋺れたフィルム特性を有するシュリンク包Ｈ
Ｋ最適な熱収縮性ポリエステル積層フィルムに関する。

従来より、ポリエチレンテレフタレートフィルムに代表
されるポリエステルフィルムは、機械的、光学的特性に
優れると共に高度な耐熱性を有するために、シュリンク
用包材への応力が有望視され既に、一部で使用されてい
るが硬の現状は、かかる優れたフィルム特性を有してい
ながら、一方でポリエチレンテレフタレートの高い結晶
性が災いして、シュリンク包装適性に劣り、必ずしも好
適なものとは言い瞥−数多くの問題を有している。

如チ、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、フィル
ム特性の点からみると、優れた機械的強度は言うに及は
ず、腰が強く、透明で光沢がよく、しかも高度な耐熱性
を有するというシュリンク用包材としてこの上ない賭性
質を有して−るのであるか、反面その高い結晶性のため
に、製膜過程、例えばフィルム延伸初期におりて、分子
の配向と同時に急激な結晶化が起り、この配向結晶化に
起因して、得られるフィルムの収縮率が阻害されるのみ
ならず、ヒートシール性も著しく低下するといった不都
合な性質を有している。

しかして、かかる延伸時に配向結晶化が進行したポリエ
ステルフィルムを用ψてシュリンク包装すると、収縮性
が不充分なために、収縮むらを起して一部にシワが残っ
たり、あるいはコーナ一部の突出しく以下ドッグイヤー
と称す）が大きいという外観上の問題に加えて、元来ポ
リエチレンテレフタレートは、その収縮応力が他の樹脂
に比べて極めて強いという特性に相反するかの如く、シ
ール強度か弱いために、シール部分が裂けやすいという
致命的な１總に有するなどシュリンク用包材として決し
て満足できるものでなかったのである。

本発明者等は、かかるポリエステルフィルムについて、
シュリンク包装適性の改善を図るべく、鋭意試験検討を
重ねた結果、フィルム構成の一部にイソフタル＠を変性
コポリエステル成分を含有してなるポリエステル層を設
けることにより、ポリエステル特有の前記した如き優れ
たフィルム侍史にこうして得られるポリエステル積層フ
ィルムの熱収＃Ｍ率、シール強度、熱収縮応力等をある
特定の範吐に限定することによって、シュリンク包装後
に収縮むらあるーはシール部分の裂けのない優れたシュ
リンク包装かできることを知見し、本発明を完成した。

即ち、本発明は、酸成分の一部がイソフタル酸で変性さ
れたコポリエステル、又は該コポリエステルとポリエチ
レンテレフタレートとの混合物からなるホリエステルｍ
（Ａ）と、ポリエチレンテレフタレートＩ（Ｂ）からな
る積層フィルムにおいて、ポリエステル層（Ａ）の全厚
さに占める比率が７０乃至ざ０％であり、しかも該ポリ
エステル積層フィルムの１２０℃グリセリン洛中での熱
収縮率が長さ及び幅方向のいずれの方向にも３０％以上
収縮し、且つ両方向の収縮率の積が／、２００％以上で
あること、及び厚さ７２ミクロンの時の溶胃１シール強
度と熱収縮応力の比が下記（イ）式を満足することを特
徴とする熱収縮性ポリエステル積層フィルムに関するも
のである。

一≧７２　・・・Ｖ） β 但し、α：溶断シール強度（ｇ／／お輔）βニア２０℃
グリセリン洛中での熱収 縮応力（ｋＵ／Ｃｆｎ”） 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の熱収縮性ポリエステル積層フィルムは、酸成分
の一部がイソフタル酸で変性されたコポリエステル、又
は該コポリエステルとポリエチレンテレフタレートとの
混合物からなるポリエステル層（Ａ）とポリエチレンテ
レフタレートＭ（Ｂ）からなり、且つポリエステル！（
Ａ）が全厚さに対して１０乃至ｇｏ％の比率でｍ層され
たフィルムである。

本発明において、イソフタルｗ装置性コポリエステル成
分を含有してなるポリエステル層（Ａ）は、ポリエチレ
ンテレフタレート分子駒中にイソフタレート分子が部分
的に導入されているために配向結晶性に乏しく、従って
かかるポリエステル層（Ａ）が積層フィルムの全厚さに
対して７０％以上の比率で介在すると、フィルム全体か
らみた場合の配向結晶化が抑制される結果、ポリエチレ
ンテレフタレートの単独フィルムでは果し得ナカった局
い熱収縮率と溶断シール強度が得られるのみならず、併
せてフィルム特性としての熱収縮応力が低減されるとい
うシュリンク用包材にとって極めて好都合な効果が発揮
される。

一方、ポリエチレンテレフタレート層（Ｂ）は、元来、
配向結晶性の尚い層であり、かかる層（Ｂ）が積層フィ
ルムの全厚さに対して、２０％以上の比率で介在すると
、機械的強度はもとより、腰が強くしかも耐熱性に優れ
るというポリエステル層（Ａ）のみでは充足できない点
をカバーして、シュリンク用包材としての好ましいフィ
ルム特性を保持する効果を秦するのであり、従って本発
明の熱収縮性ポリエステル積層フィルムは、このように
配向結晶性の異なる層を同一面内に設けることによって
、両者の特徴を極めて合理的に導き出し、シュリンク用
包材として、優れた数多くの特性を兼備させたのである
。

かかる本発明の熱収縮性ポリエステル積層フイ７　ルム
を構成するポリ−ステル層（Ａ）は、イソフタル酸変性
コポリエステル成分を含有してなるものであり、具体的
には酸成分がテレフタル酸とイソフタル酸、ジオール成
分がエチレングリコールよりなり、かつ酸成分中のイソ
フタル削共重合比率が３乃至５０モル％であるポリ（エ
チレンテレフタレート／エチレンイソ７タレート）で表
わされるところのコポリエステルあるいは該コポリエス
テルとポリエチレンテレフタレートとの混合物か、らな
る。

ここでコポリエステルを形成する共重合成分としてのイ
ソフタル酸が３モル％以下になると、積層フィルム全体
からみた場合の延伸時の配向結晶化抑制効果が少く、従
って収縮率及び溶断シール強度と熱収縮応力等に関する
本発明の範囲を満足させることができな−のであり、ま
た一方イソ７タル酸がよ０モル％以上になると、該コポ
リエステルの結晶性が著しく低下するために、フィルム
製造工程、例えは原料の乾燥あるいは移送時等において
、加熱によるコポリエステルの粘着性が著しくな９、従
って原料聞忘が付着して均一な分散、移送が出来なくな
るなど、数多くの問題が派生して、安定した製造が困難
となるはかりか、得られる熱収縮性ポリエステルｍｍフ
ィルムの耐熱性も大きく低下して実用に制光られなくな
る。

本発明のポリエステル層（Ａ）及びポリエチレンテレフ
タレート層（Ｂ）には、もちろんそれらの性質を大きく
変えなψ範囲内で第３、第グの例えはフタル酸アジピン
酸、セパシン酸等の酸ある−はブタンジオール、ヘキサ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン
ジメタツール等のジオール成分を共重合させてもよく、
また必要に応じて棟々の添加剤、例えは滑剤、着色剤、
ｌ化１防止剤、帯電防止剤等を添加することもでき、更
につけ加えるならは、該積層フィルムの片面あるいは両
面に帯電防止、紫外線劣化防止、接着性向上等を目的と
した種々の撤料をコーティングしたものであってもよい
ことはいうまでもない。

又、本発明の熱収縮性ポリエステル積層フィルムにおい
て、ポリエステル層（Ａ）とポリエチレンテレフタレー
ト層（Ｂ）との組合せは、例えは（Ａ）−（Ｈ）、（Ａ
）−（Ｂ）−（Ａ）、（Ｂ）−（Ａ）　−（Ｂ）等の二
′層あるいは三層構造が一般的であるが、ポリエステル
層（Ａ）の全厚さに占める比率が７０乃至ざ０％という
条件さえ満しておけは、それ以上の多層ｌ１４造であっ
ても伺らさしつかえなく、更にその積層方法も、共押出
し法、溶融押出ラミネート法、コーティング法等のいか
なる方法も適用できる。尚、その際、ポリエステ／’＃
（Ａ）とポリエチレンテレフタレー）層（Ｂ）とは直接
接触しているのが通常であるが、これらの層間に位必装
に応じて、アンカー処理剤や接着剤、あるいはホ゛リビ
ニリデンクロライドやポリビニルアルコール等の如き他
のポリマーが介在してもよいことは朗らかである。

本発明のシュリンク包装適性に曖れた熱収縮性ポリエス
テル槓胎フィルムはまた、７２０℃グリセリン洛中での
熱収縮率が長さ及び幅方向のいずれの方向にも３０％以
上収縮し、且つ両方向の収縮率の積が７２００％以上で
あること、及び厚さ７．２ミクロン時の溶断シール強度
と熱収縮応力の比か下記Ｖ）式 ％式％） 但し、α：洛断シール強度（ｒｔ／／！；ｒｎｔｎ）β
ニア２０℃グリセリン洛中での熱収縮応力（ｋｇ／ｃｍ
″］ を満足することか必要であり、これら熱収縮率及び溶断
シール強度と熱収縮応力等の関係は、本発明の目的を達
成する上で不可欠のものである。

本発明において、ポリエステル積層フィルムの収縮性を
７２０℃グリセリン浴中での熱収縮率として表わした理
由り、ポリエステルの如き結晶性高分子フィルムは例え
は収縮トンネル装置内で加熱されると、加熱初期におい
て瞬間的にある程度の収縮率まで達するが、引続き行わ
れる加熱によっては収縮と同時に進行した結晶化のため
に、収縮率の冷加かそれほど期待できないという独特の
収縮挙動を示す関係上、加熱初期での収縮率の大きさか
シュリンク包装後の外観を決定づける最大の要因となっ
ているとの知見に基づき、かかる加熱初期での収縮率の
大きさを最も定量的に測定し得る方法として、７２０℃
グリセリン浴中での熱収縮率をもって評価の対象とした
ものである。

従って、熱収縮性ポリエステル積層フィルムを用いて物
品をシュリンク包装する場合、その収縮率が本発明の範
囲を逸脱すると、収縮トンネル装置の加熱条件をいかに
操作してみても、完全に収縮むらを消すことができない
はかりかドッグイヤーが大きく外観上での商品価値を著
しく損う効果となるのである。

又、本発明の熱収縮性ポリエステル積層フィルムにおい
て、溶断シール強度と熱収縮応力との関係は、シュリン
ク包装後のシール部分の仕上９状態を決定付ける上で極
めて重要な要件である。

即チ、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、周知の
如く高≠結晶性を冶するために、ヒートシール性に難点
があるが、反面熱収縮応力については他に類を見な−は
ど強いという相反する性質を持っている関係上、かかる
ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いてシュリン
ク包装しようとしてもシール強度に対して熱収縮応力が
強すぎるために、シール部分が裂けるという事態がしは
しば発生し、満足なシュリンク包装が出来ない。

本発明者等は、かかるシュリンク包装時の不都合な事態
を１避するために溶断シール強度と熱収縮応力との関係
について、あらゆる角度から検討を加えた結果、前記的
式に示す特定の関係を満足させない限り、完全な間融解
決が計り得ないとの結論に達したものであり、これに対
してこれら溶断シール強度と熱収縮応力との関係が本発
明の範囲外におかれた場合は、シール部分が裂けやすい
というシュリンク包装上致命的な人魚が生起するのであ
る。

本発明の熱収縮性ポリエステル積層フィルムにおいて、
溶断シール強度と熱収縮応力との間に前記（ロ）式の関
係を満足させるには、例えは該積層フィルムの一部に、
イソフタル酸の共重合比率を３乃至１０モル％の範囲内
で適宜選択したコポリエステルを含有してなるポリエス
テル層（Ａ）を、全厚さに対して１０乃至ざ０％の比率
で設けれはよいことは既に述べた通りである。

以下、本発明を実−例に基づいて更に具体的に説明する
が、本発明はこれらの例に限定されるものではな−。尚
、本発明の熱収縮性ポリエステル積層フィルムについて
行った物性の測定法及び評価方法は次の如くである。

引張９強度（ｔｃｙ／ｃｔｙ：） ＪＩＳ　Ｃコ３７ざ（電気用ホ゛リエステルフイルム）
に準する方法で測定した。

熱収ａ半（％） フィルムの長手方向と平行に、縦、横共１００ｆＩＬｆ
ｒＬの正方形に切り取った試料フィルムを７２０℃グリ
セリン浴中に１０秒−１漬し、次式により長さ及び幅方
向の熱収縮率（％〕を算出した。

００−Ａ 、、　ｘｌｏｏ（％） 但し、Ａは浸漬後の縦あるいは横方向の長さくＭＬ位′
ｎＬＷＬ）を示す。

溶断シール強度（Ｑ／／！飢ｍ） 厚さ７２ミクロンの熱収縮性ポリエステル積層フィルム
を二枚凰ね合せた状態で溶断シール＠（冨土製作用製Ｐ
ＳＣ−３１ＯＥ型ンによりヒートシールした後、シール
部の剥＃Ｉｆｍ度（ｇ／／お濡）を測定した。

溶断シ、−ル条件　電圧１ｏｏｖ、電流３．ざＡ通電時
１問約０８ｇ秒、ヒータ φ 一線の太さ約ｏ、、ｓｓ 尚、フィルム厚みが７２ミクロン以外の場合ｑ、本発明
各等の行った試験データから次の式により換算値をめた
。

、厚さ７２ミクロンの詩の溶障１シール強度−１，：Ｘ
Ｐ　（Ｑ　／　／　ｊ　ｍ、ｔｎ　）但Ｌ、Ｔ：Ｉｉみ
ｔ（単位：ミクロン）の時の溶断シール強度（ｇ／／ｊ
ｍ′ｒＩＬ）熱収縮応力（ｋＱ／ｊ常）： 市／　ｊ　ｒＩＬｍに採取した試＠フィルムを間隔３０
ＷＬｆＩＬに設定した上下のチャックに装着した後１２
０℃グリセリン浴中に３０秒間浸漬し、その間の最大収
縮応力を熱収縮応力（１・ｈｙンＣ１ｎ）とした。

、シュリンタム性評価方法： 市販のスプレー搗を収縮トンネル装置により／ｊＯ℃−
ｊ秒の条件でシュリンク包装したものＫつき、その収縮
むら、シール状ａｌ−を目視で評価した。尚、シュリン
ク用包材としての総合評価は、このシュリンク適性に更
にフィルム強度等を加味して、総合的に判定したもので
具体的にシュリンク用包材として優れているものを（Ｏ
）、不適のものを（Ｘ’）とし、又フィルム強度に難点
があるものを（△）とした。

（実−例／〜３、比較例／〜２） ポリエステル層（Ａ）を形成するための、イソフタル酸
の共重合比率を種々変えたコポリエステル原料を築／の
押出機に、又ポリエチレンテレフタレート４（Ｂ）を形
成するためのポリエチレンテレフタレート原料を第２の
押出機にそれぞれ供給し、前記層（Ａ）の全厚さに占め
る比率が３０％になるように同一口金から層（Ｂ）と共
に押出して、全厚さが／ざ０ミクロンの二層未延伸チュ
ーブを得た。この未延伸チューブを圧縮空気を用いてｇ
ｏ乃至１１０℃の温度で長手及び幅方向にツレツレ３．
７倍づつ同時延沖した後、更にざ０乃至７２０℃の温度
で熱固定して、ポリエステル層（Ａ）及びポリエチレン
テレ７タレー）Ｎ（Ｂ）の厚さがそれぞれ３．７ｊミク
ロンとｌｒ、７３ミクロンとからなる全厚さ／２．３ミ
クロンの熱収縮性ポリエステル積層フィルムを得た。

これらの積層フィルムの強度差ひにシュリンク適性を第
１表に示したが、同表から熱収縮率及び溶断シール強度
と１、　゛−−−− 熱収縮応力との関係が本発明の範囲内にあるものは、シ
ュリンク包装後の収縮むらが全くなく、シール部分の仕
上りも極めて良好であるほか、フィルム強度も優れ、シ
ュリンク用包材として最適のものであることが確認でき
た。

（実−例４ｔ〜７、比較例３〜ｊ〕 ポリエステル層（Ａ）を形成するためのイソフタル酸を
４ｔＯモル％共重合させ・たコポリエステル原料を第１
の押出機に、又ポリエチレンテレ７タレー１ＣＢ）を形
成するためのポリエチレンテレ７タレー）原料を第２の
押出機にそれぞれ供給し、層（Ａ）と層（Ｂ）の厚さ比
率か櫨々異なるように同一口金から共押出しして、全厚
さ／ざ３ミクロンの二層未延伸チューブを得た。この未
延伸チューブを圧縮空気を用いて７０乃至７００℃の温
度で長手方向に３．５倍１幅方向に３．６倍それぞれ同
時ｒＡ陣した後、更に７００乃至７３０℃の温度で熱固
定して全厚さ／ｌＡ７ミクロンの熱収縮性ポリエステル
積層フィルムを得た。

これらの積層フィルムの預度並ひにシュリンク適性を第
２表に示したが、同表から熱収縮率及び溶断シール強度
と熱収縮応力との関係が本発明の範囲内にあるものは、
シュリンク包装後の収縮むらが全くなく、シール部分の
仕上りも極めて良好であるほか、フィルム強度も優れ、
シュリンク用包材として最適のものであることが確認で
きた。

（実−例δ〜１０、比較例６〜７） ポリエステル層（Ａ）を形成するための、イソフタル酸
を７０モル％共重合させたコポリエステルとポリエチレ
ンテレフタレートとを柚々の割合で混合した原料を嬉／
の押出機に、またポリエチレンテレフタレートＦｌ（Ｂ
）を形成するためのポリエチレンテレフタレート原料を
第一の押出機にそれぞれ供給し、前記＆（Ａ）の全厚さ
に占める比率が４０％になるように、同一口金からＮ　
（Ｂ）と共に押出して、全厚さがり５ミクロンの二層未
延伸シートを得た。この未延伸シートをテンター装甑を
用いてｇｏ乃至り０℃の温度で長手方向に３．７倍、次
いでり０乃至７００℃の温度で幅方向に弘／倍それぞれ
遂次地神し、史にり０乃至１００℃の温度で熱固定して
、ホ゛リエステルｍ（Ａ）及びポリエチレンテレフタレ
ート＆（Ｂ）の厚さがそれぞれ３１ｇミクロンと、２．
５ミクロンとからなる全厚さ６．３ミクロンの熱収縮性
ポリエステル積層フィルムを得た。

これらのｔ！１ＨＩ！フィルムの強度並びにシュリンク
適性をＭＪ’表に示したか、同表から熱収縮率及び溶断
シール強度と熱収縮応力との関係が本発明の範囲内にあ
るものは、シュリンク包装後の収縮むらか全くなく、シ
ール部分の仕上りも極めて良好であるほか、フィルム強
度も優れ、シュリンク用包材として最適のものであるこ
とが確認できた。

（実−例／／〜／２、比較例ｇ〜１０）ポリエステル層
（Ａ）を形成するための、イソ　１７タル酸”ｔ２０モ
ル％共重合させたコポリエステ　ｊル１００１重量Ｗと
ポリエチレンテレフタレート１００ｍｋｍとの混合原料
を第１及び第３の押出−に、またポリエチレンテレフタ
レート＊（Ｂ）を形成するためのポリエチレンテレフタ
レート原料を第コの押出機にそれぞれ供給し、１ｔｊ（
Ａ）一層（Ｂ）一層（Ａ）の厚さ比率が一々異なるよう
に同一口金から共押出しして、全厚さ／乙０ミクロン三
層未延沖シートを得た。この未延伸シートを７０乃至２
０℃の温度で一方向に３．３倍、次いでざＯ乃至１００
℃の温度で長手方向に３．７倍それぞれ遂次延伸し、史
にり０乃至１１０℃の温度で熱一定して、全厚さ／２．
４ｔ’クロンの熱収縮性ポリエステル積層フィルムを得
た。

仁れらの積層フィルムの強度並びにシュリンク適性を第
グ表に示したが、同表から熱収縮率及び溶断シール強度
と熱収縮応力との関係が、本発明の範囲内にあるものは
、シュリンク包装後の収縮ンらが全くなく、シール部分
の仕上りも極めて皇子であるほか、フィルム強度も優れ
、シュリンクＩ包材としてｍ適のものであることが確認
できた。

以上の如く、本発明の熱収縮性ポリエステル積層フィル
ムけ、配向結晶性の異なる層を同一面内に設けるという
全く新規な方法によって、ポリエステル特有の優れた機
械的、光学的性質並びに耐熱性等を損うことなく、従来
より問題視されてきたシュリンク適性の改善を計り得た
のであり、従って、シュリンク用包材としての応用か極
めて広範囲に期待される。

出願人　大倉工業株式会社 手続補正書印発） 昭和５９年６月　６日 特許庁、し官　若杉和夫　殿　ψ゛ （特許庁審判長　殿） （特許庁審判長　殿） １、事件の表示 昭和３７年　特　許　願　第　ざりざり１号２１１発鴫
の名称　熱収縮性ポリエステル積層フィルム３、補正を
する者 １（イｌ（毫の関係　特許出願人 １］、　所　香川県丸亀市中津町／３／！ｉ番地名　称
　大倉工業株式会社 代表者　代表取締役　松　１）正　二 ４、代理　人 介 一立 −し ２　補正の内容 （１）　明細書第３頁第１行「応力」とあるのを「応用
」と補正する。

ψ）　明細書第を頁第１≠行「ふＯ％ル％」とちるのを
「５０モル％」と補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．酸成分の一部がイソフタル酸で変性されたコボリエ
   ステル、又は該コポリエステルとポリエチレンテレフタ
   レートとの混合物からなるポリエステル層（Ａ）と、ポ
   リエチレンテレ７タレー）＃（Ｂ）かもなる積層フィル
   ムにおいて、ポリエステル層（Ａ）の全厚さに占める比
   率が７０乃至ざ０％であり、しかも該ポリエステル＠虐
   フィルムの１２０℃グリセリン浴中での熱収縮率が長さ
   及び幅方向のいずれの方向にも３０％以上収縮し、且つ
   両方向の収紬率の槓が１２００％以上であること、及び
   厚さ７．２ミクロンの時の溶断シール強度と熱収縮応力
   の比が、下記Ｖ）式を満足することを特徴とする熱収縮
   性ポリエステル積層フィルム。 −２７２・・・・・（イ） β □　但し、α：俗断シール強度（Ｅｌ／／ｊ情情）β：
   ７２０℃グリセリン浴中での熱収縮応力（ｊｒｔ／ｃｍ
   　） ２　ポリエステル層（Ａ）がイソフタル酸を３乃至３０
   モル％共重合させたポリ（エチレンテレフタレート／エ
   チレンイソフタレート）である特許請求の範囲第１項記
   載の熱収縮性ポリエステル積層フィルム。 ３、ｌリエステルｍ（Ａ）がイソフタル酸を３乃至ＳＯ
   モル％共重合させたポリ（エチレンテレフタレート／エ
   チレンイソフタレート）とポリエチレンテレフタレート
   との混合物である特許請求の範囲第７８１記載の熱収縮
   性ポリエステル積層フィルム。