JPH0381338A - 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、被覆、結束、外装などに用いられる包装材と
して好適な熱収縮性ポリエステルフィルムに関する。特
に、低い温度で収縮させた・場合にも優れた熱収縮特性
を示すポリエステルフィルムに関する。

（従来の技術） 熱収縮性フィルムは、瓶（ガラス製およびプラスチック
製のボトルを含む）や缶などの各種容器および長尺物（
パイプ、棒、木材、各種棒状体など）の被覆用、結束用
、または外装用として利用されている。例えば、標示、
保護、結束、商品価値の向上などを目的として、瓶のキ
ャップ部、肩部、および胴部の一部または全体を被覆す
るのに用いられる。さらに９箱、瓶、板、棒、ノートな
どを複数個ずつ集積して包装する用途や、被包装物にフ
ィルムを密着させて該フィルムにより包装する（スキン
パッケージ）用途などにも用いられる。

上記の用途は、いずれもフィルムの熱収縮性および収縮
応力を利用したものである。通常、熱収縮性フィルムを
チューブ状に底形し２例えば瓶や集積したバイブなどに
かぶせた後、熱収縮させることにより、包装または結束
が行われる。したがって、これらの熱収縮性フィルムは
、熱収縮のための処理に耐えなければならない。また、
瓶を被覆させるために用いる場合には、被覆後にボイル
処理やレトルト処理を施こし得る程度の耐熱性を有さな
ければならない。特に、ポリエチレン製やポリエチレン
テレフタレー）　（ｐＨ！Ｔ　）製のボトルなどのプラ
スチック製品に使用する場合には、加熱によるプラスチ
ックの変形を避けるために、低い温度で充分に収縮し得
ることが要求される。

上記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、ポリプロピレン、などが用いられてい
る。しかし、このようなフィルムは、一般に耐熱性が乏
しく、ボイル処理やレトルト処理に耐えることができな
い。ポリ塩化ビニルからなるフィルムは、熱収縮時にポ
リマーや添加剤のゲル状物が生威しやすく、印刷を行っ
た場合には印刷面にピンホールが生じる。さらに焼却時
に塩素ガスを発生するという問題がある。ポリスチレン
からなるフィルムは、耐候性や耐溶剤性に劣り、クラン
クが生じやすい。さらに、フィルムの寸法が安定しない
。ポリプロピレンは低い温度での収縮特性が悪く、収縮
部分にシワや斑が生じやすい。

（発明が解決しようとする課題） このような従来の熱収縮性フィルムに対し、ポリエステ
ルフィルムは耐熱性、耐候性、および耐溶剤性に優れて
いる。その反面、低い温度で収縮させた場合の熱収縮特
性（低温収縮性）が悪く。

高収縮部分にシワや斑が生じやすいため、実用には至っ
ていない。

これらの問題点を解決するものとして、共重合ポリエス
テルおよび／またはポリエチレンテレフタレートと、共
重合ポリエステルとの混合物による熱収縮性ポリエステ
ルフィルム（特開昭６３−１５６８３３号）、ガラス転
移温度が３５℃以上のポリエステルおよび／または共重
合ポリエステルと、他の重合体とを配合した熱収縮性ポ
リエステルフィルム（特開昭６２−３２０２８号および
特開昭６２−１２１７３２号）などが提案されている。

しかし、依然として低温収縮性が不充分であり、プラス
チック製品への使用は困難であった。

本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、その
目的とするところは、優れた低温収縮性と耐熱性とを有
する熱収縮性ポリエステルフィルムを提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは、ポリエチレ
ンテレフタレート３０〜７０重量％と、３５℃以上のガ
ラス転移温度を有するポリエステルおよび／または共重
合ポリエステル２０〜７０重量％と。

３４℃以下のガラス転移温度を有するポリエステルおよ
び／または共重合ポリエステル１〜３０重量％とを含む
組成物からなり、そのことにより上記目的が達成される
。

上記組成物に含有されるポリエチレンテレフタレートの
量は、好ましくは３０〜７０重量％であり。

さらに好ましくは４０〜６０重量％である。３０重量％
を下まわると、得られたフィルムの耐熱性および耐衝撃
強度が低下する。逆に、７０重量％を越えると、熱収縮
時におけるフィルムの残留収縮応力が低下する。したが
って９例えばボイル処理を行うと、高収縮部分にゆるみ
が生じる。なお、上記ポリエチレンテレフタレートの固
有粘度は、好ましくは０．５５〜Ｌ３ｄｉ／ｇであり、
さらに好ましくは０．６３〜１．２Ｊ！／ｇである。

上記組成物に含有されるガラス転移温度が３５℃以上の
ポリエステルおよび／または共重合ポリエステルの量は
、好ましくは２０〜７帽１％であり。

さらに好ましくは３０〜５０重量％である。２０重量％
を下まわると、熱収縮時におけるフィルムの残留収縮応
力が低下する。したがって２例えばボイル処理を行うと
、高収縮部分にゆるみが生じる。逆に、７０重量％を越
えると、得られたフィルムの耐熱性および耐衝撃強度が
低下する。さらに、熱収縮時の感温性が増大し、収縮速
度が速くなる。したがって、収縮斑が生じ易くなる。な
お、上記ポリエステルおよび共重合ポリエステルの固有
粘度は、好ましくは０．５０〜１．３ｄ／ｇであり、さ
らに好ましくは０．６０〜１．２ｄ１／ｇである。

本発明に用いられるガラス転移温度が３５℃以上のポリ
エステルおよび共重合ポリエステルとしては、以下のよ
うなものが挙げられる。まず、ポリエステルは、ガラス
転移温度が３５℃以上であればどのようなものでもよい
。共重合ポリエステルは。

例えばテレフタル酸およびエチレングリコールを主成分
とし、他の酸成分および／または他のグリコール成分を
共重合成分として含有するポリエステルである。他の酸
成分としては、脂肪族の二塩基酸（例えば、アジピン酸
、セパチン酸、アゼライン酸）や芳香族の二塩基酸（例
えば、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、５−第
３ブチルイソフタル酸、　２．２．６．６−テトラメチ
ルビフェニル−４，４−ジカルボン酸、２．６−ナツタ
レンジカルホンＭ、ｌ、１．３−トリメチル−３−フェ
ニルインデン−４，５−ジカルボン酸）が用いられる。

グリコール成分としては、脂肪族ジオール（例えば。

ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール。

プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオ
ール）、脂環族ジオール（例えば、１．４−シクロヘキ
サンジメタツール）または芳香族ジオール（例えば、キ
シリレングリコール、ビス（４−β−ヒドロキシフェニ
ル）スルホン、２．２−（４−ヒドロキシフェニル）プ
ロパン誘導体）が用いられる。

上記組成物に含有されるガラス転移温度が３４℃以下の
ポリエステルおよび／または共重合ポリエステルの量は
、好ましくは１〜３０重量％であり。

さらに好ましくは３〜２０重景％部上る。３０重量％を
越えると、熱収縮時におけるフィルムの残留収縮応力が
低下する。したがって１例えばボイル処理を行うと、高
収縮部分にゆるみが生じる。さらに、低温収縮性が大き
く改善されるものの、印刷済フィルムの保管中に該フィ
ルムが自然に収縮する割合が大きくなり、印刷ピッチが
減少するといった問題が生じる。なお、上記ポリエステ
ルおよび共重合ポリエステルの固有粘度は好ましくは０
゜５０〜１．３　ｄ／ｇ″″ｃあり、さらに好ましくは
０．６０〜１．２准／ｇである。

本発明に用いられるガラス転移温度が３４℃以下のポリ
エステルおよび共重合ポリエステルとしては、以下のよ
うなものが挙げられる。まず、ポリエステルは、ガラス
転移温度が３４℃以下であればどのようなものでもよい
。共重合ポリエステルは。

例えばテレフタール酸および／またはイソフタル酸とエ
チレングリコールとを主成分とし、他の酸成分および／
または他のグリコール成分を共重合成分として含有する
ポリエステルである。他の酸成分としては、脂肪族の二
塩基酸（例えば、アジピン酸、セパチン酸、アゼライン
酸、イソフタル酸）などが用いられる。他のグリコール
成分としては、脂肪族ジオール（例えば、ネオペンチル
グリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール）など
が用いられる。あるいはこれらのポリエステルとポリエ
ーテル（例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレ
ンオキシド）とのブロック共重合体が用いられ得る。

上記ポリエステルおよびポリエステル共重合体は、従来
の方法により製造され得る。例えば、酸成分とグリコー
ル成分とを直接反応させる直接エステル化法、酸成分と
してのエステルとグリコール成分とを反応させるエステ
ル交換法などが用いられ得る。

上記組成物中には、ポリエステル成分の他に。

必要に応じて各種添加剤が含有されていてもよい。

添加剤としては、滑剤（例えば、二酸化チタン。

微粒子シリカ、カオリン、炭酸カルシウム）、帯電防止
剤、老化防止剤、紫外線防止剤９着色剤（例えば、染料
）などが用いられる。

上記組成物は９周知の方法（例えば、押出し法。

カレンダー法）により、フィルム状に底形される。

フィルムの形状は９例えば平面状またはチューブ状であ
り、特に限定されない。得られたフィルムは９例えば、
後述の所定条件下において、所定の一方向へ３．０倍か
ら７．０倍、好ましくは４．０倍から６．０倍の範囲で
延伸される。該方向と直交する方向には１．０倍から２
．０倍、好ましくは１．１倍から１．８倍の範囲で延伸
される。この延伸の順序はどちらが先であってもよい。

主延伸方向と直交する方向へ延伸することにより、得ら
れた延伸フィルムの耐衝撃性が向上し、かつ一方向に引
き裂かれ易いという性質が緩和される。上記直角方向の
延伸倍率が２．０を超えると、主収縮方向と直交する方
向へ熱収縮性が大きくなり過ぎ、熱収縮を行ったときの
仕上がりが波打ち状態に不均一となる。

延伸方法としては１通常の方法が採用される。

それには２例えば、ロール延伸法、長間隙延伸法。

テンター延伸法、チューブラ−延伸法がある。これらの
方法のいずれにおいても、延伸時には逐次２軸延伸、同
時２軸延伸、１軸延伸、およびこれらの組み合わせによ
り行われ得る。上記２軸延伸では、縦横方向の延１申は
同時に行われてもよいが。

どちらか一方を先に行なう逐次２軸延伸が効果的であり
、その縦横の順序はどちらが先でもよい。

好ましくは、上記延伸は２次のような工程で行われる。

例えば、まず、上記フィルムを、それを構成する重合体
組成物が有するガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度１例
えばＴｇ＋８０’Ｃ程度の温度で予熱を行う。ここで２
重合体組成物が有するガラス転移温度とは、各ポリエス
テル取分のガラス転移温度を、その含有率で重みを付け
て平均した値を意味する。そして、全延伸工程の９／１
０以下の工程においては、　Ｔｇ十〇（１℃程度の温度
で延伸を行ない。

残る１７１０以上の工程においては、　Ｔｇ＋６０℃以
下。

好ましくはＴｇ　＋　５０℃以下の温度で延伸を行う。

主方向（主収縮方向）への延伸時に、上記温度範囲内で
処理を行うと、該方向と直交する方向の熱収縮を抑制す
ることができる。

これらの延伸時には１通常、ヒートセットが行われる。

例えば、延伸を行った後に、　３０″Ｃ〜１５０℃の加
熱ゾーンを約１秒から６０秒間通すことが推奨される。

ヒートセットを行うことにより、得られた熱収縮性フィ
ルムの夏期高温下の寸法変化を防止することができる。

さらに、上記延伸後、緊張状態に保ってフィルムにスト
レスをかけながら冷却するか、あるいは該処理に続いて
緊張状態を解除した後も引き続いて冷却することにより
、得られたフィルムの熱収縮特性は、より良好かつ安定
したものとなる。

このようにして得られた本発明の熱収縮性ポリエステル
フィルムは、所定の一方向における８０℃の雰囲気下で
の熱収縮率が２０％以上、好ましくは３０％以上であり
、１００℃の雰囲気下での熱収縮率が４０％以上である
。そして、該方向に対して直交する方向の熱収縮率は極
めて小さい。したがって。

本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは、比較的低い
温度で充分な熱収縮特性を示し、シワや斑などを発生す
ることがない。例えば、ポリエチレンボトルやＰＥＴボ
トルなどのプラスチック製ボトルに用いた場合には、低
い温度でフィルムを熱収縮させることができるため、ボ
トル自体が変形することはない。また、シワや斑などの
発生を防ぐ目的で、熱収縮のための処理時間を長くする
必要もない。

（実施例） 以下に本発明の実施例について説明する。

実施例で用いた測定方法は次の通りである。

（１）熱収縮率 熱収縮性ポリエステルフィルムを幅２０ｍｍの短冊状に
切断してサンプルとし、長手方向に２００　ａｍの間隔
で標線を記す。このサンプルに８０℃または１００℃の
熱風を１０秒間あてて加熱し、収縮率を測定する。

（２）最大熱収縮率 上記（１）と同様のサンプルを用い、　１００　’Ｃの
熱風をあてて加熱し続け、最も収縮した時点における収
縮率を最大熱収縮率とする。

（３）衝撃強度 熱収縮性ポリエステルフィルムを幅１０ｍ、長さ１０ｃ
ｍの短冊状に切断してサンプルとする。このサンプルを
温度２３℃１相対湿度６５％の条件下で２４時間放置し
た後、テンシルインパクトテスター（東洋精機製）を用
いて衝撃強度を測定する。

（４）耐熱性 チューブ状の熱収縮性ポリエステルフィルムを３００　
ｃｃのＰＵＴボトルにかぶせ、１５０″Ｃにて１０秒間
で熱収縮させる。このボトルを９０℃の温湯中で３０分
間放置し、熱収縮したフィルムにゆるみが発生している
かどうかを調べる。

（５）ガラス転移温度 ＪＩＳ−に７１２１ に基づき。

差動走査熱量計によって 測定する。

（以下余白） 太豊班上 まず、酸成分としてテレフタル酸１００モル％。

グリコール成分としてエチレングリコール８０モル％お
よびネオペンチルグリコール２０モル％、ヲ用いて共重
合ポリエステル組成物製した。得られた共重合ポリエス
テルＡのガラス転移温度は６９℃であり、固有粘度は０
．６７ｄｉ／ｇであった。

また、酸成分としてテレフタル酸７０モル％およびセパ
チン酸３０モル％、グリコール戒分としてエチレングリ
コール４５モル％およびネオペンチルグリコール５５モ
ル％、を用いて共重合ポリエステルＢを調製した。得ら
れた共重合ポリエステルＢのガラス転移温度は７℃であ
り、固有粘度は０．７０ｄ／ｇであった。

本実施例の熱収縮性フィルムは、このようにして得られ
た共重合ポリエステルＡおよびＢをポリエステル成分と
して用いて１次のように調製された。ポリエチレンテレ
フタレート（固有粘度０．７０ｄ／　ｇ　）を５０重量
％、ガラス転移温度が３５℃以上のポリエステル成分と
して共重合ポリエステルＡを３５重量％、およびガラス
転移温度が３４℃以下のポリエステル成分として共重合
ポリエステルＢを１５重量％の割合で混合した。さらに
該混合物の全重量を基準にして０．０５重量％の二酸化
珪素を、この混合物に添加剤として加え、ポリエステル
組成物を得た。このポリエステル組成物を２９０″Ｃで
溶融押出しし、厚さ１９０μｍのフィルムを得た。

この未延伸フィルムを１２０’Ｃで６秒間予熱した後、
所定の一方向へ４．７倍に延伸した。なお、延伸時にお
ける温度条件は、全延伸工程のＡまでは８０℃に、残り
のＡは７０″Ｃに設定した。延伸後、緊張状態を保ちな
がら、４０℃に冷却した。得られた熱収縮性フィルムは
、厚さが４０μ−で、　８０℃および１００℃における
熱収縮率は、それぞれ３１％および５２％であった。他
の物性値は表１に示す。

この熱収縮性フィルムをチューブ状に成形して。

収縮ラベルを得、　ＰＥＴボトルにかぶせた後、１５０
℃で１０秒間加熱することにより熱収縮させた。ラベル
は全体にわたって均一に収縮し、ボトルの肩部における
斑の発生や１高収縮部分におけるシワの発生、およびラ
ベル端部のゆるみなどは認められなかった。また、ボト
ルの変形も認められなかった。これらの結果と表１に示
す物性値とから。

本実施例の熱収縮性フィルムは低温収縮性および耐熱性
に優れていることがわかる。

五較明上 ポリエチレンフタレート（固有粘度０．７０ｃｄ／　ｇ
　）５０重量％と、共重合ポリエステルＡ５０重量％と
の混合物を使用し、最大熱収縮率が実施例１の熱収縮性
フィルムと一部するように、延伸倍率を４．９としたこ
と以外は実施例１と同様にして熱収縮性フィルムを得た
。　８０℃および１００　’Ｃにおける熱収縮率は、そ
れぞれ１６％および５０％であった。他の物性値は表１
に示す。

二〇熱収縮性フィルムをチューブ状に成形して収縮ラベ
ルを得、　ＰＥＴボトルにかぶせた後、１５０゛Ｃで１
０秒間加熱することにより熱収縮させた。ラベルは均一
に収縮せず、高収縮部分にシワが残留した。また、１７
０″Ｃで１０秒間加熱することにより熱収縮させたとこ
ろ、ボトルの一部に変形が認められた。

止較班主 ポリエチレンテレフタレート（固有粘度０．７０ｄ／ｇ
）５０重量％と、共重合ポリエステル８５０重量％との
混合物を使用し、最大熱収縮率が実施例１の熱収縮性フ
ィルムと一致するように、延伸倍率を４．８としたこと
以外は実施例１と同様にして熱収縮性フィルムを得た。

８０℃および１００℃における熱収縮率は、それぞれ４
８％および４９％であった。

他の物性値は表１に示す。

この熱収縮性フィルムをチューブ状に成形して収縮ラベ
ルを得、　ＰＥＴボトルにかぶせた後、１５０℃で１０
秒間加熱することにより熱収縮させた。ラベルが不均一
にかつ急速に収縮するため１部分的に斑が発生した。加
熱時間を３０秒に変更して熱収縮させたところ２斑は発
生しなかったが、収縮したラベル上端の高収縮部分にゆ
るみが発生した。

また、１３０℃で１０秒間加熱することにより熱収縮さ
せたところ、やはりラベルは均一に収縮せず。

高収縮部分にシワが残留した。このように９本比較例の
熱収縮性フィルムは、収縮速度が大きく。

残留収縮応力が急速に低下するため、良好な収縮特性が
得られなかった。

実施斑主 まず、酸成分としてテレフタル酸８０モル％およヒ１．
３−トリメチルー３−フェニルインデン−４，５−ジカ
ルボン酸２０モル％、グリコール成分としてエチレング
リコール１００モル％、を用いて共重合ポリエステルＣ
を調製した。得られた共重合ポリエステルＣのガラス転
移温度は９８℃であり、固有粘度は０．６９ｄｌ／　ｇ
であった。

また、酸成分としてテレフタル酸５０モル％およびアジ
ピン酸５０モル％、グリコール成分としてエチレングリ
コール４２モル％およびブタンジオール５８モル％、を
用いて共重合ポリエステルＤを調製した。得られた共重
合ポリエステルＤのガラス転移温度は一２０℃であり、
固有粘度は０．９０ｄＪｌ／　ｇ　テあった。

本実施例の熱収縮性フィルムは、このようにして得られ
た共重合ポリエステルＣおよびＤをポリエステル成分と
して用いて２次のように調製された。ポリエチレンテレ
フタレート（固有粘度０．７０ｄｉ／　ｇ　）を５０重
量％、ガラス転移温度が３５℃以上のポリエステル成分
として共重合ポリエステルＣを４０重量％、およびガラ
ス転移温度が３４℃以下のポリエステル成分として共重
合ポリエステルＤを１帽１％の割合で混合した。さらに
、該混合物の全重量を基準にして０．０５重量％の二酸
化珪素を。

この混合物に添加剤として加え、ポリエステル組成物を
得た。このポリエステル組成物を２９０℃で溶融押出し
し、厚さ２１０μｍのフィルムを得た。

この未延伸フィルムを１２０℃で７秒間予熱した後、所
定の一方向へ５．２倍に延伸した。なお、延伸時におけ
る温度条件は、全延伸工程のＡまでは９０℃に、残りの
％は７０℃に設定した。延伸後、緊張状態を保ちながら
、　５０℃に冷却した。得られた熱収縮性フィルムは、
厚さが４０ｕｓで、　８０″Ｃおよび１００″Ｃにおけ
る熱収縮率は、それぞれ２９％および５３％であった。

この熱収縮性フィルムをチューブ状に成形して。

収縮ラベルを得、　ＰＥＴボトルにかぶせた後、　１５
０’Ｃで１０秒間加熱することにより熱収縮させたとこ
ろ。

表１に示すような良好な結果が得られた。

比較班主 ポリエチレンフタレート（固有粘度０．７０ｄｉ／　ｇ
　）５帽１％と、共重合ポリエステルＣ５０重量％との
混合物を使用し、最大熱収縮率が実施例２の熱収縮性フ
ィルムに一致するように、延伸倍率を５．３としたこと
以外は実施例２と同様にして熱収縮性フィルムを得た。

８０”Ｃおよび１ｏｏ″Ｃにおける熱収縮率は、それぞ
れ８％、および４８％であった。他の物性値は表１に示
す。

この熱収縮性フィルムをチューブ状に成形して収縮ラベ
ルを得、　ＰＥＴボトルにかぶせた後、１５゜℃で１０
秒間加熱することにより熱収縮させた。ラベルは均一に
収縮せず、高収縮部分にシワが残留した。また、　　１
７０’Ｃで１０秒間加熱することにより熱似縮させたと
ころ、ボトルの一部に変形が認められた。

五較班土 ポリエチレンテレフタレート（固有粘度０．７０ｄｌ／
　ｇ　）　５０重量％と、共重合ポリエステルＤ５０重
量％との混合物を使用し、最大熱収縮率が実施例２の熱
収縮性フィルムに一致するように、延伸倍率を５．４と
したこと以外は実施例２と同様にして熱収縮性フィルム
を得た。８０℃および１００℃における熱収縮率は、そ
れぞれ４２％および４７％であった。

他の物性値は表１に示す。

この熱収縮性フィルムをチューブ状に底形して収縮ラベ
ルを得、　ＰＥＴボトルにかぶせた後、１５０℃で１０
秒間加熱することにより熱収縮させた。ラベルは均一に
収縮せず高収縮部分にシワが発生した。また１斑をなく
すために加熱時間を３０秒に変更したところ、高収縮部
分にゆるみが発生した。

（以下余白） （発明の効果） 本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは、このように
優れた低温収縮性と耐熱性とを有する。

このような熱収縮性フィルムは９例えばポリエチレン製
やＰＥＴ製ボトルのようなプラスチック製品を被覆包装
または結束包装する際に、美しい外観と強固な包装状態
とを与える。また、印刷を施こした場合には、印刷ピッ
チの安定性に優れる。しなかって１本発明の熱収縮性ポ
リエステルフィルムは、広範な包装材料分野において有
用であり。

利用価値が高い。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次のポリエステル成分を含む組成物からなる熱収縮
   性ポリエステルフィルム： ポリエチレンテレフタレート３０〜７０重量％；３５℃
   以上のガラス転移温度を有するポリエステルおよび／ま
   たは共重合ポリエステル２０〜７０重量％；および３４
   ℃以下のガラス転移温度を有するポリエステルおよび／
   または共重合ポリエステル１〜３０重量％。２、フィル
   ムの所定の一方向において、８０℃での熱収縮率が２０
   ％以上であり、１００℃での熱収縮率が４０％以上であ
   る、請求項１に記載の熱収縮性ポリエステルフィルム。