JP2007001139A - Multi-layered heat shrinkable polyester-based film and label - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱収縮性ポリエステル系フィルムに関し、特にラベル用途に好適な熱収縮性ポリエステル系フィルムに関する。さらに詳しくは、ボトルのフルラベル用、特にペットボトルのフルラベル用であって、熱収縮によるシワ、収縮斑、歪みの発生が極めて少なく、収縮不足が発生しにくい熱収縮性ポリエステル系フィルムに関する。 The present invention relates to a heat-shrinkable polyester film, and more particularly to a heat-shrinkable polyester film suitable for label applications. More specifically, the present invention relates to a heat-shrinkable polyester film that is used for full labeling of bottles, particularly for full labeling of PET bottles, and is extremely free of wrinkles, shrinkage spots, and distortions due to heat shrinkage and is less likely to cause shrinkage.
熱収縮性フィルム、特にボトルの胴部のラベル用の熱収縮性フィルムとしては、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等からなるフィルムが主として用いられている。しかし、ポリ塩化ビニルについては、近年、廃棄時に焼却する際の塩素系ガス発生が問題となり、ポリエチレンについては、印刷が困難である等の問題がある。さらに、ペットボトルの回収リサイクルにあたっては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等のポリエチレンテレフタレート以外の樹脂のラベルは分別する必要がある。このため、これらの問題の無いポリエステル系の熱収縮性フィルムが注目を集めている。 As a heat-shrinkable film, particularly a heat-shrinkable film for labeling the body of a bottle, a film made of polyvinyl chloride, polystyrene or the like is mainly used. However, with regard to polyvinyl chloride, in recent years, there has been a problem of generation of chlorinated gas when incinerated at the time of disposal, and polyethylene has problems such as difficulty in printing. Furthermore, when collecting and recycling PET bottles, it is necessary to separate labels of resins other than polyethylene terephthalate such as polyvinyl chloride and polyethylene. For this reason, polyester-based heat-shrinkable films that do not have these problems are attracting attention.
これらの熱収縮性フィルムは、製造後、一旦ロール状に巻き取られ、このフィルムロールの形態で、各種図柄の印刷工程へ送られ、印刷終了後は、必要に応じて、最終製品に用いられるラベルなどのサイズに合わせてスリット加工され、さらに溶剤接着などの手段によりフィルムの左右端部を重ね合わせてシールしてチューブ状体にされ、このチューブ状体のものが裁断されて、ラベル、袋などの形態に加工される。そして、ラベルや袋状のものを容器に装着し、熱風を吹き付けて収縮させるタイプの装置(熱風トンネル)や、スチームを吹き付けて収縮させるタイプの装置(スチームトンネル)の内部を、ベルトコンベアなどに載せて通過させ、熱収縮させて容器に密着させている。 These heat-shrinkable films are once wound up into a roll after production, and are sent to a printing process of various designs in the form of this film roll. After the printing is finished, they are used for final products as necessary. It is slitted to fit the size of the label, etc., and the left and right ends of the film are overlapped and sealed by means such as solvent bonding to form a tubular body, and the tubular body is cut into a label, bag It is processed into the form. Then, attach a label or bag-like item to the container and blow the hot air to shrink it (hot air tunnel) or the steam blown shrink device (steam tunnel) to the conveyor belt etc. It is placed and allowed to pass, and is heat-shrinked so as to be in close contact with the container.
ところで、リサイクルの観点から、有色のペットボトルの使用が制限されるに伴い、ボトル自体の着色に代えて、ボトル側面の大部分を熱収縮性ポリエステル系フィルム製のラベルで覆うといった需要がある。ところが、ペットボトルの側面形状は様々であり、任意の高さ位置で外径が変化するため、一つのボトルを被覆する一つのラベルでも、要求される収縮の程度はボトルの高さ位置で異なり、従来の熱収縮性フィルムでは収縮仕上がり性において問題が発生する場合がある。特に飲料ボトル等で、飲み口部分が細く胴部との径の差が大きいボトルのフルラベルの場合、従来の熱収縮性フィルムはボトルの上部(頭部や首部)に収縮不足が発生するこのため、従来品以上に良好な収縮特性を備え、複雑な側面形状のボトルの被覆に使用した場合でも、優れた収縮仕上がり性を発揮できる熱収縮性ポリエステル系フィルムが求められている。
(例えば、特許文献1参照)。
(For example, refer to Patent Document 1).
さらに、例えば飲料用のペットボトルなどでは、生産性向上にため、ラベル装着、収縮を飲料充填ライン中で行うケースが増えている。このような充填ラインは高速であるため、ラベルの装着・収縮も高速となり、収縮が短時間で行われる傾向にある。よって、熱収縮性ポリエステル系フィルムには、高速装着に耐え得る物性や、短時間で高収縮率となる収縮性能も求められている。 Furthermore, for example, in beverage bottles for beverages, in order to improve productivity, there are an increasing number of cases where label attachment and shrinkage are performed in a beverage filling line. Since such a filling line is high-speed, label mounting / shrinking is also fast, and shrinking tends to be performed in a short time. Therefore, the heat-shrinkable polyester film is also required to have physical properties that can withstand high-speed mounting and shrinkage performance that provides a high shrinkage rate in a short time.
また、印刷加工から経時したラベルにおいては収縮時にラベルの一部が折れ込む等の不具合が発生しやすいといった問題点もある。これについて原因は明確ではないが印刷インキに残留した有機溶剤が何らかの影響を及ぼしていることが考えられる。 In addition, there is a problem in that a label that has elapsed from the printing process is liable to have a problem such as a part of the label being folded when contracted. Although the cause of this is not clear, it is considered that the organic solvent remaining in the printing ink has some influence.
加えて最近では、ペットボトルなどの各種容器に用いられるラベルには、これらの容器を補強する作用も期待されつつある。しかし、従来のラベルは、こうした補強作用が満足できるものではなかった。
このように、ボトルのフルラベル用途の場合、これまでのポリエステル系熱収縮性フィルムでは性能が不十分であった。
In addition, recently, labels used for various containers such as PET bottles are also expected to reinforce these containers. However, conventional labels have not been able to satisfy such a reinforcing effect.
Thus, in the case of the full label use of a bottle, the performance was insufficient with the conventional polyester heat-shrinkable film.
本発明は、上記問題点を解決するものであり、その目的とするところは、ボトルのフルラベル用、特にペットボトルやガラス瓶のフルラベル用熱収縮性ポリエステル系フィルムであって、収縮不足が発生しにくく、特に収縮によるシワ、収縮斑、歪みの発生が極めて少ない上に、印刷後の経時においてもラベルの折れ込み等の不具合が発生しにくく、かつ収縮被覆した容器を補強し得る機能を有する熱収縮性ポリエステル系フィルムを提供することである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and the object of the present invention is a heat-shrinkable polyester film for full labeling of bottles, particularly for full labeling of PET bottles and glass bottles. In particular, there is very little generation of wrinkles, shrinkage spots, and distortion due to shrinkage, and heat shrinkage that is less likely to cause problems such as label folding over time after printing and that can reinforce shrink-coated containers. It is providing a property polyester film.
少なくとも2層からなる多層熱収縮性ポリエステル系フィルムであって、前記ポリエステル系フィルムの熱収縮率が、主収縮方向において、処理温度70℃・処理時間5秒で5〜60%であり、85℃・5秒で75%以上であり、主収縮方向と直交する方向において、85℃・5秒で10%以下であり、主収縮方向において90℃熱風中における熱収縮応力の最大値が13MPaを超える値であり、収縮前のフィルムにおいてカールが5mm以内であり、主収縮方向に10%熱収縮させたフィルムを、さらに95℃の温水中に5秒処理した時の主収縮方向の収縮率を、それぞれX0(%)、X10(%)とするとき、下式で示される熱収縮率差Δ(%)が10〜20%であり、収縮時に片面側へカールする
ことを特徴とする多層熱収縮性ポリエステル系フィルムであり、このことにより課題が解決できる。
Δ=X0−X10
A multilayer heat-shrinkable polyester film comprising at least two layers, wherein the heat-shrink rate of the polyester film is 5 to 60% in a main shrinkage direction at a treatment temperature of 70 ° C. and a treatment time of 5 seconds, and 85 ° C.・ 75% or more in 5 seconds, 85 ° C. in the direction perpendicular to the main shrinkage direction, 10% or less in 5 seconds, and the maximum value of heat shrinkage stress in hot air at 90 ° C. in the main shrinkage direction exceeds 13 MPa Value, the curl of the film before shrinkage is within 5 mm, and the shrinkage rate in the main shrinkage direction when the film further heat-shrinked by 10% in the main shrinkage direction is further treated in warm water at 95 ° C. for 5 seconds, Multi-layer heat shrinkage characterized by curling to one side during shrinkage when the shrinkage difference Δ (%) shown by the following formula is 10 to 20% when X0 (%) and X10 (%) respectively. Polyester This can solve the problem.
Δ = X0−X10
本願発明は、少なくともA層およびB層からなる多層フィルムとし、A層およびB層にそれぞれ異なる特性を付与することで多機能化を達成するものである。
例えば、A層におけるポリエステルエラストマー含有量が7質量%以上11質量%以下であり、例えば、B層におけるポリエステルエラストマー含有量が3質量%以上7質量%未満とすることで、印刷加工後の経時においてラベルの折れ込み不良等の不具合を発生しにくくするものである。
The present invention achieves multi-functionality by forming a multilayer film composed of at least an A layer and a B layer and imparting different characteristics to the A layer and the B layer, respectively.
For example, the polyester elastomer content in the A layer is 7% by mass or more and 11% by mass or less. For example, the polyester elastomer content in the B layer is 3% by mass or more and less than 7% by mass. This makes it difficult to cause problems such as label folding failure.
この場合において、ポリエステルエラストマーは例えば、高融点結晶性ポリエステルセグメント(Tm200℃以上)と分子量400以上好ましくは400〜800の低融点軟質重合体セグメント(Tm80℃以下)からなるポリエステル系ブロック共重合体であり、ポリ−ε−カプロラクトン等のポリラクトンを低融点軟質重合体セグメントに用いたポリエステル系エラストマーが特に好ましい。 In this case, the polyester elastomer is, for example, a polyester block copolymer composed of a high melting crystalline polyester segment (Tm 200 ° C. or higher) and a low melting point soft polymer segment (Tm 80 ° C. or lower) having a molecular weight of 400 or more, preferably 400 to 800. A polyester elastomer using a polylactone such as poly-ε-caprolactone in the low melting point soft polymer segment is particularly preferable.
この場合において、全ポリステル樹脂中における多価アルコール成分100モル%中の非晶質成分となりうる1種以上のモノマー成分を含有し、その合計が16モル%以上とすることにより、溶剤接着性等の二次加工特性を満足させやすくなり、特に18モル%以上であることが好ましい。 In this case, it contains at least one monomer component that can be an amorphous component in 100 mol% of the polyhydric alcohol component in the total polyester resin, and the total amount is set to 16 mol% or more. It is easy to satisfy the secondary processing characteristics, and it is particularly preferably 18 mol% or more.
この場合において、前記フィルムが全ポリステル樹脂成分中における非晶質成分となりうるモノマーがネオペンチルグリコール及び/又は1,4-シクロヘキサンジメタノールであることが好適である。 In this case, it is preferable that the monomer capable of becoming an amorphous component in the total polyester resin component of the film is neopentyl glycol and / or 1,4-cyclohexanedimethanol.
さらにまた、収縮前のフィルムにおいてカールが5mm以内であることが好ましい。 Furthermore, the curl of the film before shrinkage is preferably within 5 mm.
さらにまた、主収縮方向に10%熱収縮させたフィルムを、さらに95℃の温水中に5秒処理した時の主収縮方向の収縮率を、それぞれX0(%)、X10(%)とするとき、下式で示される熱収縮率差Δ(%)が10〜20%であることが好ましい。
Δ=X0−X10
Furthermore, when the shrinkage rate in the main shrinkage direction is set to X0 (%) and X10 (%), respectively, when a film thermally contracted by 10% in the main shrinkage direction is further treated in 95 ° C. warm water for 5 seconds. The heat shrinkage difference Δ (%) represented by the following formula is preferably 10 to 20%.
Δ = X0−X10
さらにまた、厚み分布が6%以下であることが好適である。 Furthermore, the thickness distribution is preferably 6% or less.
さらにまた、前記フィルムを用いて作成されたラベルがボトルに好適な用途である。 Furthermore, the label produced using the said film is a use suitable for a bottle.
さらにまた、この場合において、前記フィルムを用いて、A層側を内面、B層側を外面となるように作成されたラベルがボトルに好適な用途である。 Furthermore, in this case, a label produced using the film so that the A layer side is the inner surface and the B layer side is the outer surface is a suitable application for the bottle.
本発明の多層熱収縮性ポリエステル系フィルムは、ボトルのフルラベルとして使用する場合、熱収縮によるシワ、収縮斑、歪み及び収縮不足の発生が極めて少ない良好な仕上がりが可能であり、フルボトルのラベル用途として極めて有用である。 When the multilayer heat-shrinkable polyester film of the present invention is used as a full label for a bottle, it is possible to achieve a good finish with very little occurrence of wrinkles, shrinkage spots, distortion and insufficient shrinkage due to heat shrinkage. Very useful.
以下に本発明の実施の形態を具体的に説明する。
前記熱収縮性ポリエステル系フィルムは、以下のようにして得ることができる。ジカルボン酸成分と多価グリコール成分とで構成されるポリエステルを、押出機から溶融押出しし、導電性冷却ロール(キャスティングロールなど)で冷却してフィルム化する(未延伸フィルム)。
Embodiments of the present invention will be specifically described below.
The heat-shrinkable polyester film can be obtained as follows. A polyester composed of a dicarboxylic acid component and a polyvalent glycol component is melt-extruded from an extruder and cooled with a conductive cooling roll (such as a casting roll) to form a film (unstretched film).
なお前記押出しに際しては、共重合ポリエステルを単独で押出すか、又は複数のポリエステル(共重合ポリエステル、ホモポリエステルなど)を混合して押出す。つまり、前記フィルムは、ベースユニット(ポリエチレンテレフタレートなどの結晶性ユニットなど)と、前記ベースユニットを構成する多価グリコール成分(エチレングリコール成分など)とは異なる第2のアルコール成分を含有している。本発明においてはベースユニットをエチレンテレフタレートとすることがフィルムの機械的強度や腰感を実用レベルに維持するなどの理由で好ましい。
なお、本発明の酸成分、ジオール成分の含有率は、2種以上のポリエステルを混合して使用する場合、ポリエステル全体の酸成分、ジオール成分に対する含有率である。混合後にエステル交換がなされているかどうかにはかかわらない。
In the extrusion, the copolyester is extruded alone, or a plurality of polyesters (copolyester, homopolyester, etc.) are mixed and extruded. That is, the film contains a second alcohol component that is different from a base unit (such as a crystalline unit such as polyethylene terephthalate) and a polyvalent glycol component (such as an ethylene glycol component) that constitutes the base unit. In the present invention, it is preferable to use ethylene terephthalate as the base unit for the purpose of maintaining the mechanical strength and low back feeling of the film at a practical level.
In addition, the content rate of the acid component of this invention and a diol component is a content rate with respect to the acid component of the whole polyester, and a diol component, when mixing and using 2 or more types of polyester. It does not matter whether transesterification has taken place after mixing.
上記ポリエステルは、いずれも従来の方法により重合して製造され得る。例えば、ジカルボン酸とジオールとを直接反応させる直接エステル化法、ジカルボン酸ジメチルエステルとジオールとを反応させるエステル交換法などを用いて、ポリエステルが得られる。重合は、回分式および連続式のいずれの方法で行われてもよい。 Any of the above polyesters can be produced by polymerization according to a conventional method. For example, the polyester can be obtained by using a direct esterification method in which a dicarboxylic acid and a diol are directly reacted, or a transesterification method in which a dicarboxylic acid dimethyl ester is reacted with a diol. The polymerization may be performed by either a batch method or a continuous method.
第2のアルコール成分を含有するポリエステル系フィルムを延伸すると、熱収縮性ポリエステル系フィルムを得ることができる。 When a polyester film containing the second alcohol component is stretched, a heat-shrinkable polyester film can be obtained.
前記第2のアルコール成分は、ジオール成分および三価以上のアルコール成分が使用できる。ジオール成分には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールなどのアルキレングリコール;1,4−シクロヘキサンジメタノールなどの環状アルコール;ジエチレングリコール、採りエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ビスフェノール化合物又はその誘導体のアルキレンオキサイド付加物などのエーテルグリコール類;ダイマージオールなどが含まれる。三価以上のアルコールには、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトールなどが含まれる。 As the second alcohol component, a diol component and a trivalent or higher alcohol component can be used. Examples of the diol component include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5- Alkylene glycols such as pentanediol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol and 1,10-decanediol; cyclic alcohols such as 1,4-cyclohexanedimethanol; diethylene glycol, collected ethylene glycol, Ether glycols such as polypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol, alkylene oxide adducts of bisphenol compounds or derivatives thereof; dimer diols and the like are included. Trivalent or higher alcohols include trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol and the like.
また、全ポリステル樹脂中における多価アルコール成分100モル%中の非晶質成分となりうる1種以上のモノマー成分の合計が16モル%以上であることが好ましく、特に18モル%以上であることが好ましい。
ここで非晶質成分となりうるモノマーとして、ネオペンチルグリコール及び/又は1,4−シクロヘキサンジメタノールを使用することが好ましい。
The total of at least one monomer component that can be an amorphous component in 100 mol% of the polyhydric alcohol component in all the polyester resins is preferably 16 mol% or more, and more preferably 18 mol% or more. preferable.
Here, it is preferable to use neopentyl glycol and / or 1,4-cyclohexanedimethanol as a monomer that can be an amorphous component.
また、収縮仕上がり性が特に優れた熱収縮性ポリエステル系フィルムとすると共に、高い熱収縮率でありながら収縮仕上がり性を向上させるためには、全ポリステル樹脂中における多価アルコール成分100モル%中、ネオペンチルグリコール成分量及び/又は1,4−シクロヘキサンジメタノール成分量が16モル%以上であることが好ましく、特に18モル%以上であることが好ましい。 Further, in addition to a heat-shrinkable polyester film having particularly excellent shrinkage finish, in order to improve the shrink finish while having a high heat shrinkage rate, in 100 mol% of the polyhydric alcohol component in the total polyester resin, The amount of neopentyl glycol component and / or the amount of 1,4-cyclohexanedimethanol component is preferably 16 mol% or more, and particularly preferably 18 mol% or more.
本発明の熱収縮性フィルムは、熱収縮の際に片面側にカールすることを特徴とするが、該カールを適正な範囲内に制御するためには、各層の面配向度の差を0.005〜0.03の範囲内とすることが好ましく、0.006〜0.28の範囲内とすることがより好ましい。面配向度の差が0.005未満では熱収縮の際にカールが発現せず、0.03を超えると層界面の接着強度が低下して収縮時剥離が発生する。各層の面配向度の差を上記範囲内とするには、後述の原料処方と製造方法、条件を採用することが好ましい。 The heat-shrinkable film of the present invention is characterized by curling to one side at the time of heat-shrinking. In order to control the curl within an appropriate range, the difference in the degree of plane orientation of each layer is 0. It is preferably within the range of 005 to 0.03, and more preferably within the range of 0.006 to 0.28. When the difference in the degree of plane orientation is less than 0.005, curling does not occur at the time of heat shrinkage, and when it exceeds 0.03, the adhesive strength at the interface of the layer is lowered and peeling at the time of shrinkage occurs. In order to set the difference in the degree of plane orientation of each layer within the above range, it is preferable to adopt the raw material prescription, production method and conditions described later.
A層におけるポリエステルエラストマー含有量が7質量%以上11質量%以下であることが好ましく、B層におけるポリエステルエラストマー含有量が3質量%以上7質量%未満とすることが好ましい。ここでポリエステルエラストマーとは、例えば高融点結晶性ポリエステルセグメント(Tm200℃以上)と分子量400以上好ましくは400〜800の低融点軟質重合体セグメント(Tm80℃以下)からなるポリエステル系ブロック共重合体であり、ポリ−ε−カプロラクトン等のポリラクトンを低融点軟質重合体セグメントに用いたポリエステル系エラストマーが挙げられる。
つまり、A層およびB層からなる多層フィルムとし、A層およびB層にそれぞれ異なる特性を付与することで多機能化を達成するものである。
上記のような構成とすることで、得られるフィルムは熱収縮の際に片面へカールするように制御でき、例えば、非カール面に印刷を施しラベルの内面側とすることによって経時後の折れ込み不良を回避することが可能である。
The polyester elastomer content in the A layer is preferably 7% by mass or more and 11% by mass or less, and the polyester elastomer content in the B layer is preferably 3% by mass or more and less than 7% by mass. Here, the polyester elastomer is a polyester block copolymer comprising, for example, a high melting crystalline polyester segment (Tm 200 ° C. or higher) and a low melting point soft polymer segment (Tm 80 ° C. or lower) having a molecular weight of 400 or more, preferably 400 to 800. And polyester elastomers using polylactones such as poly-ε-caprolactone in the low melting point soft polymer segment.
In other words, a multi-layer film composed of an A layer and a B layer is used, and multi-functionalization is achieved by imparting different characteristics to the A layer and the B layer, respectively.
With the above configuration, the resulting film can be controlled to curl to one side during heat shrinkage. For example, the non-curled surface can be printed on the inner surface side of the label to fold after time. It is possible to avoid defects.
本発明の多層熱収縮性ポリエステル系フィルムは、収縮前のフィルムのカール度が後述の評価方法で5mm以内であることが好ましく、3mm以内であることがさらに好ましい。カールが5mmを超えると、例えばフィルムのセンターシール加工時にフィルムの端部が浮き上がりシワや接着不良等の不具合が発生しやすく好ましくない。 In the multilayer heat-shrinkable polyester film of the present invention, the curl degree of the film before shrinkage is preferably within 5 mm, more preferably within 3 mm, according to the evaluation method described later. When the curl exceeds 5 mm, for example, the end of the film is lifted during the center seal processing of the film, and problems such as wrinkles and poor adhesion are likely to occur, which is not preferable.
収縮時のフィルムのカール量は後述の方法で5%以上が好ましく、より好ましくは10%〜100%である。なお、本発明においてフィルム又はラベルが収縮時に片面側にカールするとは、後述の評価方法においてカール量が1%以上であることをさす。
また、ポリエステルエラストマーを上記範囲とし、後述の好ましい製造方法、条件と組み合わせることで主収縮方向と直交する方向の収縮率を適正にすることが可能である。
The curl amount of the film at the time of shrinkage is preferably 5% or more, more preferably 10% to 100% by the method described later. In the present invention, the curling of the film or label to one side when contracted means that the curl amount is 1% or more in the evaluation method described later.
Moreover, it is possible to make the shrinkage rate of the direction orthogonal to the main shrinkage | contraction direction appropriate by making a polyester elastomer into the said range and combining with the preferable manufacturing method and conditions mentioned later.
A層とB層に共通することとして、炭素数8個以上の脂肪族直鎖ジオール(例えばオクタンジオール等)、又は3価以上の多価アルコール(例えば、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリン、ジグリセリン等)は、含有させないことが好ましい。これらのジオール、又は多価アルコールを含有するポリエステルを使用して得た熱収縮性ポリエステル系フィルムでは、必要な高収縮率を達成しにくくなる。 As common to the A layer and the B layer, an aliphatic linear diol having 8 or more carbon atoms (for example, octanediol) or a trihydric or higher polyhydric alcohol (for example, trimethylolpropane, trimethylolethane, glycerin, Diglycerin and the like) are preferably not contained. In the heat-shrinkable polyester film obtained by using polyester containing these diols or polyhydric alcohols, it is difficult to achieve a necessary high shrinkage rate.
また、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はできるだけ含有させないことが好ましい。特にジエチレングリコールは、ポリエステル重合時の副生成成分のため、存在しやすいが、本発明で使用するポリエステルでは、ジエチレングリコールの含有率が4モル%未満であることが好ましい。 Moreover, it is preferable not to contain diethylene glycol, triethylene glycol, and polyethylene glycol as much as possible. In particular, diethylene glycol is likely to be present because it is a by-product component during polyester polymerization. However, in the polyester used in the present invention, the content of diethylene glycol is preferably less than 4 mol%.
さらに、熱収縮性フィルムの易滑性を向上させるために、例えば、二酸化チタン、微粒子状シリカ、カオリン、炭酸カルシウムなどの無機滑剤、また例えば、長鎖脂肪酸エステルなどの有機滑剤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、紫外線吸収剤等の添加剤を含有させてもよい。 Furthermore, in order to improve the slipperiness of the heat-shrinkable film, for example, an inorganic lubricant such as titanium dioxide, fine-particle silica, kaolin, calcium carbonate, or an organic lubricant such as a long-chain fatty acid ester may be included. preferable. Moreover, you may contain additives, such as a stabilizer, a coloring agent, antioxidant, an antifoamer, an antistatic agent, and an ultraviolet absorber, as needed.
[極限粘度]
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムは、極限粘度が0.60dl/g以上であることが望ましい。熱収縮性フィルムの極限粘度が小さ過ぎると、フィルムを構成するポリエステルの分子量が低くなるために、熱収縮する際の収縮応力の持続性が低下し、収縮白化や収縮斑などの欠点が発生し易くなり、収縮仕上がり性や、外観性に劣るものになる。また、ポリエステルの分子量が低下すると、フィルムの機械的強度や耐破れ性を低下させる。
[Intrinsic viscosity]
The heat-shrinkable polyester film of the present invention preferably has an intrinsic viscosity of 0.60 dl / g or more. If the intrinsic viscosity of the heat-shrinkable film is too small, the molecular weight of the polyester that composes the film will be low, which will reduce the durability of the shrinkage stress during heat shrinkage, resulting in defects such as shrinkage whitening and shrinkage spots. It becomes easy, and it becomes inferior to shrink finish and appearance. Moreover, if the molecular weight of polyester falls, the mechanical strength and tear resistance of a film will be reduced.
前記極限粘度は、好ましくは0.60dl/g以上、さらに好ましくは0.63dl/g以上である。 The intrinsic viscosity is preferably 0.60 dl / g or more, more preferably 0.63 dl / g or more.
フィルムの極限粘度を高める方法としては、例えば、(1)フィルムの原料であるポリエステルに高分子量のポリエステルを使用する方法(例えば、極限粘度が0.63dl/g以上、好ましくは0.68dl/g以上、さらに好ましくは0.70dl/g以上のポリエステルを使用する方法)、(2)ポリエステルを押出し加工してフィルムを形成する際の熱分解や加水分解を抑制する方法(例えば、ポリエステル原料を予備乾燥して水分率を100ppm以下、好ましくは50ppm以下程度にしてから押出し加工する方法)、(3)前記ポリエステルとして耐加水分解性のポリエステルを使用する方法(例えば、酸価が25eq/ton以下のポリエステルを使用する方法)、(4)ポリエステルに酸化防止剤(例えば0.01〜1質量%程度含有)させる方法などが挙げられる。 As a method for increasing the intrinsic viscosity of the film, for example, (1) a method in which a high molecular weight polyester is used as the polyester that is the raw material of the film (for example, the intrinsic viscosity is 0.63 dl / g or more, preferably 0.68 dl / g More preferably, a method of using a polyester of 0.70 dl / g or more), (2) a method of suppressing thermal decomposition and hydrolysis when forming a film by extruding the polyester (for example, preliminarily using a polyester raw material) (3) A method of using a hydrolysis-resistant polyester as the polyester (for example, having an acid value of 25 eq / ton or less) (Method of using polyester), (4) antioxidant to polyester (for example, 0.01 to 1 quality) Such as% of content) is a method to the like.
重合触媒としては、慣用の種々の触媒が使用でき、例えば、チタン系触媒、アンチモン系触媒、ゲルマニウム系触媒、スズ系触媒、コバルト系触媒、マンガン系触媒など、好ましくはチタン系触媒(チタニウムテトラブトキシドなど)、アンチモン系触媒(三酸化アンチモンなど)、ゲルマニウム系触媒(二酸化ゲルマニウムなど)、コバルト系触媒(酢酸コバルトなど)などが挙げられる。 As the polymerization catalyst, various conventional catalysts can be used. For example, titanium-based catalyst, antimony-based catalyst, germanium-based catalyst, tin-based catalyst, cobalt-based catalyst, manganese-based catalyst, etc., preferably titanium-based catalyst (titanium tetrabutoxide) Etc.), antimony catalysts (such as antimony trioxide), germanium catalysts (such as germanium dioxide), cobalt catalysts (such as cobalt acetate), and the like.
[熱収縮率]
本発明の多層熱収縮性ポリエステル系フィルムは、温水中で無荷重状態で処理して収縮前後の長さから、熱収縮率=((収縮前の長さ−収縮後の長さ)/収縮前の長さ)×100(%)の式で算出したフィルムの熱収縮率が、主収縮方向において、処理温度70℃・処理時間5秒で5〜60%であり、好ましくは10〜30%であり、85℃・5秒で75%以上であり、好ましくは75〜95%である。また、主収縮方向と直交する方向において、85℃・5秒で10%以下であり、好ましくは6%以下である。
[Heat shrinkage]
The multilayer heat-shrinkable polyester film of the present invention is treated with warm water in an unloaded state, and from the length before and after shrinkage, the heat shrinkage rate = ((length before shrinkage−length after shrinkage) / before shrinkage. Length) x 100 (%), the thermal shrinkage rate of the film is 5 to 60% at a treatment temperature of 70 ° C. and a treatment time of 5 seconds in the main shrinkage direction, preferably 10 to 30%. Yes, it is 75% or more at 85 ° C. for 5 seconds, preferably 75 to 95%. Further, in the direction orthogonal to the main shrinkage direction, it is 10% or less at 85 ° C. for 5 seconds, preferably 6% or less.
主収縮方向の熱収縮率が70℃・5秒で5%未満の場合は、低温収縮性が不足し、例えば収縮温度を高くする必要があり好ましくない。一方、60%を越える場合は、例えば熱収縮によるラベルの飛び上がりが発生しやすく好ましくない。 When the heat shrinkage rate in the main shrinkage direction is less than 5% at 70 ° C. for 5 seconds, the low-temperature shrinkability is insufficient, and for example, it is necessary to increase the shrinkage temperature. On the other hand, if it exceeds 60%, for example, jumping of the label due to heat shrinkage tends to occur, which is not preferable.
85℃・5秒の熱収縮率は好ましくは75〜95%であり、75%未満の場合は、例えばボトルの頭部の収縮が不十分になり好ましくない。一方、95%を越える場合は加熱収縮後もさらに収縮する力が強く残るため、例えばラベルが飛び上がりやすくなる等の不具合が発生し易く好ましくない。 The thermal shrinkage rate at 85 ° C. for 5 seconds is preferably 75 to 95%, and when it is less than 75%, for example, the shrinkage of the head of the bottle is not preferable. On the other hand, if it exceeds 95%, the force for further shrinkage remains even after heat shrinkage, so that it is not preferred because problems such as the label being likely to jump up easily occur.
加えて、本発明の多層熱収縮性ポリエステル系フィルムは、主収縮方向に10%熱収縮させたフィルムを、さらに95℃の温水中に5秒処理した時の主収縮方向の収縮率を、それぞれX0(%)、X10(%)とするとき、下式で示される熱収縮率差Δ(%)
が10〜20%であることが好ましい。
Δ=X0−X10
上記熱収縮率差Δが上記範囲内となる熱収縮性ポリエステル系フィルムであれば、被
覆容器の補強効果を有する熱収縮性ポリエステル系ラベルを得ることができる。
In addition, the multilayer heat-shrinkable polyester film of the present invention has a shrinkage rate in the main shrinkage direction when the film heat-shrinked 10% in the main shrinkage direction is further treated in warm water at 95 ° C. for 5 seconds. When X0 (%) and X10 (%), the heat shrinkage difference Δ (%) shown by the following formula
Is preferably 10 to 20%.
Δ = X0−X10
If the heat shrinkable polyester film has the heat shrinkage difference Δ within the above range, a heat shrinkable polyester label having a reinforcing effect on the coated container can be obtained.
上記熱収縮率差Δが上記範囲を下回る熱収縮性ポリエステル系フィルムから得られる熱
収縮性ポリエステル系ラベルでは、被覆収縮後の容器の補強効果が不十分となる。本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムにおいて、好ましい熱収縮率差Δは17%以下である
。なお、熱収縮率差Δの下限は、上記熱収縮率X10が、10%熱収縮させたフィルム
を用いて測定される値であるため、10%を下回ることはない。
A heat-shrinkable polyester-based label obtained from a heat-shrinkable polyester-based film having a heat shrinkage rate difference Δ that is less than the above range has an insufficient reinforcing effect on the container after coating shrinkage. In the heat-shrinkable polyester film of the present invention, the preferred heat shrinkage difference Δ is 17% or less. Note that the lower limit of the heat shrinkage difference Δ is a value measured by using the film having the heat shrinkage ratio X10 of 10% heat shrinkage, and does not fall below 10%.
また、本発明の多層熱収縮性ポリエステル系フィルムでは、主収縮方向に10%熱収縮した後の90℃熱風中における熱収縮応力の最大値は7MPa以上が好ましい。上記の熱収縮応力の最大値が7MPa以上のフィルムであれば、被覆容器の補強効果がより優れた熱収縮性ラベルを得ることができる。上記の熱収縮応力の最大値が上記範囲を下回るフィルムから得られる熱収縮ラベルでは、被覆容器を補強する効果が低下する傾向にある。上記熱収縮応力値は10MPa以上であることが好ましく、11MPa以上であることがさらに好ましい。 In the multilayer heat-shrinkable polyester film of the present invention, the maximum value of the heat shrinkage stress in 90 ° C. hot air after 10% heat shrinkage in the main shrinkage direction is preferably 7 MPa or more. If the maximum value of the above heat shrinkage stress is 7 MPa or more, a heat shrinkable label having a more excellent reinforcing effect of the covering container can be obtained. In a heat-shrink label obtained from a film having the maximum value of the heat-shrinkage stress below the above range, the effect of reinforcing the covering container tends to be reduced. The heat shrinkage stress value is preferably 10 MPa or more, and more preferably 11 MPa or more.
また、主収縮方向について90℃熱風中における熱収縮応力の最大値が13MPaを超えた値であることが好ましく、14MPa以上がより好ましく、15MPa以上であることがさらに好ましい。上記熱収縮応力値が上記範囲を下回ると、容器に被覆された熱収縮ラベルの密着が不十分となり、キャップ開栓時にラベルが回るなどの不具合が起こり易く好ましくない。 Further, the maximum value of the heat shrinkage stress in hot air at 90 ° C. in the main shrinkage direction is preferably a value exceeding 13 MPa, more preferably 14 MPa or more, and further preferably 15 MPa or more. When the heat shrinkage stress value is less than the above range, the heat shrink label coated on the container is not sufficiently adhered, and such a problem that the label rotates when the cap is opened is not preferable.
次に本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムの製造法について、具体例を説明するが、この製造法に限定されるものではない。 Next, although a specific example is demonstrated about the manufacturing method of the heat-shrinkable polyester film of this invention, it is not limited to this manufacturing method.
本発明に用いるポリエステル原料をホッパドライヤー、パドルドライヤー等の乾燥機、または真空乾燥機を用いて乾燥し、200〜300℃の温度で溶融しフィルム状に押し出す。押し出しに際してはTダイ法、チューブラー法等、既存の任意の方法を採用して構わない。押し出し後、急冷して未延伸フィルムを得る。 The polyester raw material used in the present invention is dried using a dryer such as a hopper dryer or a paddle dryer, or a vacuum dryer, melted at a temperature of 200 to 300 ° C., and extruded into a film. In extruding, any existing method such as a T-die method or a tubular method may be employed. After extrusion, it is cooled rapidly to obtain an unstretched film.
また、押出し温度に関しては250℃〜290℃の範囲で行うことが好ましい。押出し温度が250℃を下回ると、例えば負荷が掛かり過ぎて正常な押出しが困難となる。押出し温度が290℃を超えると、例えば押出機内でポリエステル樹脂が熱劣化しやすく、得られるフィルムの機械的強度の低下や縦収縮が過剰にマイナス値を示し収縮仕上がり性を低下させる等の不具合を生じる。 The extrusion temperature is preferably in the range of 250 ° C to 290 ° C. When the extrusion temperature is lower than 250 ° C., for example, a load is excessively applied and normal extrusion becomes difficult. When the extrusion temperature exceeds 290 ° C, for example, the polyester resin is likely to be thermally deteriorated in the extruder, resulting in problems such as a decrease in mechanical strength of the resulting film and excessive shrinkage in the longitudinal shrinkage resulting in a decrease in shrink finish. Arise.
横方向の延伸は、Tg−5℃〜Tg+15℃の範囲内の所定の温度で行う。なお、本発明のフィルムにおいて、上記最大熱収縮応力値を上記範囲内とするには、延伸を2段階以上に分けて行えばよい。以下、2段階で延伸する場合を例にとって説明する。 Stretching in the transverse direction is performed at a predetermined temperature within a range of Tg-5 ° C to Tg + 15 ° C. In the film of the present invention, in order to make the maximum heat shrinkage stress value within the above range, stretching may be performed in two or more stages. Hereinafter, a case where stretching is performed in two stages will be described as an example.
まず、1段階目の延伸を行う。延伸倍率は、未延伸フィルムに対して4.4倍以上6.0倍以下、好ましくは4.6倍以上5.5倍以下とする。1段階目の延伸温度は、上記の温度(Tg−5℃〜Tg+15℃の範囲内の所定温度)とする。 First, the first stage of stretching is performed. The stretching ratio is 4.4 times or more and 6.0 times or less, preferably 4.6 times or more and 5.5 times or less with respect to the unstretched film. The stretching temperature in the first stage is set to the above temperature (a predetermined temperature in the range of Tg−5 ° C. to Tg + 15 ° C.).
次に、フィルムの熱固定を行うことが好ましい。熱固定温度は、1段階目の延伸温度と同じにするか、上記の温度範囲内で、1段階目の延伸温度よりも1〜5℃低くし、熱固定時間は0.5秒以上5秒以下、好ましくは1秒以上3秒以下が望ましい。また、フィルムの延伸方向に緊張させた状態で熱固定を行ってもよい。その際の緊張率は6%以下であることが望ましい。 Next, it is preferable to heat-fix the film. The heat setting temperature is the same as the first stage stretching temperature, or 1 to 5 ° C. lower than the first stage stretching temperature within the above temperature range, and the heat setting time is 0.5 seconds to 5 seconds. Hereinafter, it is preferably 1 second or more and 3 seconds or less. Moreover, you may heat-set in the state strained in the extending direction of the film. In that case, the tension rate is desirably 6% or less.
次に、2段階目の延伸を行う。延伸倍率は、熱固定後(熱固定を実施しない場合は1段階目の延伸後)のフィルムに対して1.03倍以上1.5倍以下、好ましくは1.05倍以上1.3倍以下とする。2段階目の延伸温度は、熱固定温度と同じにするか、上記の温度範囲内で、熱固定温度よりも1〜5℃程度低くすることが好ましい。 Next, the second stage of stretching is performed. The draw ratio is 1.03 times or more and 1.5 times or less, preferably 1.05 times or more and 1.3 times or less with respect to the film after heat setting (after the first stage if heat setting is not performed). And The stretching temperature in the second stage is preferably the same as the heat setting temperature, or preferably about 1 to 5 ° C. lower than the heat setting temperature within the above temperature range.
その後、好ましくはフィルムにわずかに緊張をかけつつ、冷却して熱収縮性ポリエステル系フィルムを得る。冷却時の緊張率は、2段階目の延伸後のフィルムの巾に対して、0.1〜3%とすることが好ましい。 Thereafter, the film is cooled to obtain a heat-shrinkable polyester film, preferably with slight tension applied to the film. The tension rate during cooling is preferably 0.1 to 3% with respect to the width of the film after stretching in the second stage.
なお、延伸の工程を3段階とする場合には、2段階目の延伸と3段階目の延伸の間に上記熱固定工程を入れることが望ましい。熱固定工程の条件は、上記の熱固定条件に準じて決定すればよい。また、3段階目の延伸条件も、上記2段階目の延伸条件に準じて決定すればよい。 In addition, when making the process of extending | stretching into 3 steps | paragraphs, it is desirable to put the said heat setting process between 2nd step | stretching and 3rd step | stretching. What is necessary is just to determine the conditions of a heat setting process according to said heat setting conditions. Further, the stretching conditions at the third stage may be determined according to the stretching conditions at the second stage.
フィルムの熱収縮応力制御などの観点からは、延伸の段階数は多い方が好ましいが、あまり段階数が多過ぎる場合、工業生産における延伸設備の設計が困難となるため、6段階以下、好ましくは4段階以下とすることが望ましい。 From the viewpoint of controlling the heat shrinkage stress of the film, it is preferable that the number of stretching steps is large. However, if the number of steps is too large, it is difficult to design a stretching facility in industrial production. It is desirable to have 4 or less steps.
この横延伸工程においては、フィルム表面温度の変動を小さくできる設備を使用することが好ましい。すなわち、延伸工程には、延伸前の予備加熱工程、延伸工程、延伸後の熱処理工程、緩和処理工程、再延伸工程などがあるが、特に、予備加熱工程、延伸工程、および延伸後の熱処理工程において、任意ポイントにおいて測定されるフィルムの表面温度の変動幅が、平均温度±1℃以内であることが好ましく、平均温度±0.5℃以内であることがさらに好ましい。フィルムの表面温度の変動幅が小さいと、フィルム全長に亘って同一温度での延伸や熱処理されることになって、熱収縮挙動やその他の物性が均一化できる。 In this transverse stretching step, it is preferable to use equipment that can reduce fluctuations in the film surface temperature. That is, the stretching process includes a preheating process before stretching, a stretching process, a heat treatment process after stretching, a relaxation process process, a restretching process, etc., and in particular, a preheating process, a stretching process, and a heat treatment process after stretching. In this case, the fluctuation range of the surface temperature of the film measured at an arbitrary point is preferably within an average temperature ± 1 ° C., and more preferably within an average temperature ± 0.5 ° C. When the fluctuation range of the surface temperature of the film is small, the film is stretched or heat-treated at the same temperature over the entire length of the film, so that the heat shrinkage behavior and other physical properties can be made uniform.
延伸の方法としては、テンターでの横1軸延伸ばかりではなく、縦方向に1.0倍〜4.0倍、好ましくは1.1倍〜2.0倍の延伸を施してもよい。このように2軸延伸を行う場合は、逐次2軸延伸、同時2軸延伸のいずれでもよく、必要に応じて再延伸を行ってもよい。また、逐次2軸延伸においては、延伸の順序として、縦横、横縦、縦横縦、横縦横などのいずれでの方式でもよい。これらの縦延伸工程あるいは2軸延伸工程を採用する場合においても、横延伸と同様に、予備加熱工程、延伸工程において、フィルム表面温度の変動幅をできるだけ小さくすることが好ましい。 As a stretching method, not only lateral uniaxial stretching with a tenter, but also stretching in the longitudinal direction by 1.0 to 4.0 times, preferably 1.1 to 2.0 times may be performed. When biaxial stretching is performed in this way, either sequential biaxial stretching or simultaneous biaxial stretching may be performed, and restretching may be performed as necessary. Further, in the sequential biaxial stretching, any of stretching methods such as vertical and horizontal, horizontal and vertical, vertical and horizontal and horizontal and vertical and horizontal directions may be used. Even when these longitudinal stretching steps or biaxial stretching steps are adopted, it is preferable to reduce the fluctuation range of the film surface temperature as much as possible in the preheating step and the stretching step, similarly to the transverse stretching.
収縮前のカールを5mm以内とするには、上記B層の厚み比率を高くすることで可能となる。A層/B層の厚み比率は5〜20/95〜80とすることが望ましい。 In order to make the curl before shrinkage within 5 mm, it is possible to increase the thickness ratio of the B layer. The thickness ratio of the A layer / B layer is preferably 5 to 20/95 to 80.
[溶融比抵抗値]
本発明で用いる熱収縮性ポリエステル系フィルムは、温度275℃における溶融比抵抗値が0.70×108Ω・cm以下である。このようなフィルムを用いると、以下に詳細に説明するように、フィルム厚みの均一性を高めることができ、フィルムへの印刷性や、フィルムを容器に装着可能な形態に加工する際の加工性(安定加工性)を高めることができる。
[Melting resistivity]
The heat-shrinkable polyester film used in the present invention has a melting specific resistance value at a temperature of 275 ° C. of 0.70 × 10 8 Ω · cm or less. When such a film is used, as will be described in detail below, the uniformity of the film thickness can be improved, and the printability on the film and the workability when processing the film into a form that can be mounted on a container. (Stable workability) can be improved.
溶融比抵抗値を上記範囲に制御するためには、フィルム中にアルカリ土類金属化合物と、リン含有化合物とを含有させるのが好ましい。アルカリ土類化合物だけでも溶融比抵抗値を下げることができるが、リン含有化合物を共存させると溶融比抵抗値を著しく下げることができる。アルカリ土類金属化合物とリン含有化合物とを組み合わせることによって溶融比抵抗値を著しく下げることができる理由は明らかではないが、リン含有化合物を含有させることによって、異物の量を低減でき、電荷担体の量を増大できるためと推定される。 In order to control the melting specific resistance value within the above range, it is preferable to contain an alkaline earth metal compound and a phosphorus-containing compound in the film. The melting specific resistance value can be lowered only with the alkaline earth compound, but the melting specific resistance value can be remarkably lowered when the phosphorus-containing compound coexists. Although it is not clear why the specific melt resistance value can be remarkably lowered by combining the alkaline earth metal compound and the phosphorus-containing compound, the amount of foreign matter can be reduced by containing the phosphorus-containing compound, and the charge carrier It is estimated that the amount can be increased.
上述の溶融比抵抗値を下げるための化合物(アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、リン含有化合物など)の添加時期は特に限定されず、エステル化反応前、エステル化中、エステル化終了から重合開始までの間、重合中、及び重合後のいずれの段階であってもよい。好ましくはエステル化工程の後の任意の段階、さらに好ましくはエステル化終了から重合工程開始までの間である。エステル化工程の後にアルカリ土類金属化合物、リン含有化合物(及び必要に応じてアルカリ金属化合物)を添加すると、それ以前に添加する場合に比べて異物の生成量を低減できる。 There is no particular limitation on the timing of addition of the above-mentioned compounds for reducing the specific resistance value (alkali metal compounds, alkaline earth metal compounds, phosphorus-containing compounds, etc.), and polymerization is performed before esterification, during esterification, and after completion of esterification. It may be at any stage during polymerization, during polymerization, or after polymerization. It is preferably at any stage after the esterification step, more preferably from the end of esterification to the start of the polymerization step. When an alkaline earth metal compound and a phosphorus-containing compound (and an alkali metal compound if necessary) are added after the esterification step, the amount of foreign matter generated can be reduced as compared with the case where it is added before that.
[最大収縮方向の厚み分布値]
なお前記のようにして溶融比抵抗値を下げて、フィルム厚みの均一性を高めても、それだけでは不十分である。すなわちフィルムロールを形成する場合、前記フィルムは長尺(例えば300m〜6000m程度)であるため、測定箇所によっては厚みの均一性が低下する虜がある。
[Thickness distribution value in the maximum shrinkage direction]
Even if the melt specific resistance value is lowered and the film thickness uniformity is increased as described above, it is not sufficient. That is, when forming a film roll, since the said film is elongate (for example, about 300-6000m), there exists a prisoner whose thickness uniformity falls depending on a measurement location.
厚みの均一性については、下記式で表される厚み分布値に基づいて定めることができる。 The uniformity of the thickness can be determined based on the thickness distribution value represented by the following formula.
厚み分布値=(最大厚み−最小厚み)/平均厚み×100
前記最大厚み、最小厚み、及び平均厚みは、前記主収縮方向の長さが20cm、幅が5cmとなるようにロールから試験片を切り取り、接触式厚み計を用いて主収縮方向に対する厚みの変位を測定することによって求めることができる。
Thickness distribution value = (maximum thickness−minimum thickness) / average thickness × 100
The maximum thickness, the minimum thickness, and the average thickness are obtained by cutting a test piece from a roll so that the length in the main shrinkage direction is 20 cm and the width is 5 cm, and the thickness is displaced with respect to the main shrinkage direction using a contact-type thickness meter. Can be determined by measuring.
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムは、前記式で算出されたフィルムの厚み分布値が6%以下であることが好ましい。さらに好ましくは、5%以下である。 The heat-shrinkable polyester film of the present invention preferably has a film thickness distribution value calculated by the above formula of 6% or less. More preferably, it is 5% or less.
厚み分布が6%以下のフィルムは、例えば収縮仕上がり性評価時に実施する3色印刷で、色の重ね合せが容易であるのに対し、6%を越えたフィルムは色の重ね合せの点で好ましくない。 A film having a thickness distribution of 6% or less is easy to superimpose colors by, for example, three-color printing performed at the time of shrinkage finish evaluation, whereas a film exceeding 6% is preferable in terms of color superposition. Absent.
各箇所の試料が前記前記所定の厚み分布値を有するためには、製膜工程や延伸工程が定常状態に達しているだけでは不十分であり、溶融ポリエステルを押出して冷却ロールで冷却する際のフィルムの静電密着性をも、フィルム製造の初期から終期に亘って安定化させる必要がある。前記冷却に使用する電極として、電極汚染面の退避手段と、電極汚染面の供給手段とを備えている電極の使用好ましい。すなわち溶融ポリエステルの製膜中に電極から電気を与えて、フィルムを静電密着させる場合、前記ポリエステルは複数種のポリマー(ホモポリマー、共重合ポリマーなど)やモノマーを含有しており、種々の低分子成分を含有していることが多いため、溶融押出し時に前記低分子成分が揮発し、電極を徐々に汚染する。そのためフィルムの生産を続けると、徐々に電極の汚染が激しくなり、フィルムに充分な電気を付与することができなくなり、フィルムの静電気密着性が低下する虜がある。そこで前記特定の電極を用いることによって、電極汚染を退避させ、代わりに非汚染面を供給することができ、電極面を汚染の少ない状態に維持できる。そのためフィルムの生産を続けても、静電密着性が低下してくる虜がなく、各箇所の試料が前記所定の厚み分布を有するようになる。 In order for the sample at each location to have the predetermined thickness distribution value, it is not sufficient that the film forming process and the stretching process reach a steady state, and when the molten polyester is extruded and cooled with a cooling roll, It is necessary to stabilize the electrostatic adhesion of the film from the beginning to the end of film production. As the electrode used for the cooling, it is preferable to use an electrode provided with an electrode contaminated surface retracting means and an electrode contaminated surface supplying means. That is, when electricity is applied from an electrode during film formation of molten polyester and the film is electrostatically adhered, the polyester contains a plurality of types of polymers (homopolymers, copolymerized polymers, etc.) and monomers. Since it often contains molecular components, the low molecular components volatilize during melt extrusion and gradually contaminate the electrode. Therefore, if production of the film is continued, the contamination of the electrode gradually becomes severe, and it becomes impossible to apply sufficient electricity to the film, and there is a captive that the electrostatic adhesion of the film is lowered. Therefore, by using the specific electrode, electrode contamination can be saved, and a non-contaminated surface can be supplied instead, and the electrode surface can be maintained in a state with little contamination. Therefore, even if production of the film is continued, there is no prisoner that the electrostatic adhesion decreases, and the samples at each location have the predetermined thickness distribution.
各箇所の試料が前記所定の厚み分布を有するためには、フィルム製造の初期から終期に亘って静電気密着性を安定化させる前記方法と共に、(A)フィルム製造中のポリエステル原料を均質化する方法、(B)製造工程を安定化させる方法、及び又は(C)フィルムの延伸工程を安定化させる方法を採用するのが望ましい。 In order for the sample at each location to have the predetermined thickness distribution, (A) a method of homogenizing a polyester raw material during film production, together with the method of stabilizing electrostatic adhesion from the beginning to the end of film production It is desirable to employ (B) a method for stabilizing the production process and / or (C) a method for stabilizing the film stretching process.
(A)フィルムの製造中のポリエステル原料を均質化する方法
使用する原料チップの削れなどにより発生す微粉体(微粉状ポリエステルチップ)は、原料偏析の発生を助長するので、前記微粉体の比率を低減することによっても原料偏析を低減できる。
(A) Method of homogenizing polyester raw material during film production Fine powder (fine powder polyester chip) generated by scraping raw material chips used promotes the occurrence of raw material segregation. Reduction in raw material segregation can also be achieved.
ポリエステルチップ中の微粉体の比率は、原料チップが押出機に入るまでの全工程を通じて、1質量%以内に制御することが好ましく、0.5質量%以内に制御することがさらに好ましい。 The ratio of the fine powder in the polyester chip is preferably controlled within 1% by mass and more preferably within 0.5% by mass throughout the entire process until the raw material chip enters the extruder.
微粉体を低減させる方法としては、例えば、工程内で発生する微粉体を除去(分級除去など)する方法が採用できる。例えば、ストランドカッターによるチップ形成時に篩を通す方法、原料チップを空送する場合にサイクロン式エアフィルタを通す方法などが採用できる。 As a method for reducing the fine powder, for example, a method of removing fine powder generated in the process (classification removal, etc.) can be adopted. For example, a method of passing a sieve at the time of chip formation by a strand cutter, a method of passing a cyclonic air filter when the raw material chips are fed by air, and the like can be adopted.
また、最終ホッパとして、漏斗状ホッパを用い、その斜辺(側壁)を垂直に近づける方法が挙げられる。斜辺(側壁)を垂直に近づければ、大きいチップも小さいチップと同様に落とし易くすることができ、内容物の上端部が水平面を保ちつつ下降していくため、原料偏析の低減に効果的である。 Moreover, a method of using a funnel-shaped hopper as the final hopper and bringing its hypotenuse (side wall) closer to the vertical can be mentioned. If the hypotenuse (side wall) is brought closer to the vertical, a large chip can be easily dropped like a small chip, and the upper end of the content descends while maintaining a horizontal plane, which is effective in reducing raw material segregation. is there.
前記斜辺(側壁)の傾斜角は、例えば、65°以上、好ましくは70°以上である。なお、斜辺(側壁)の傾斜角とは、漏斗状の斜辺(側壁)と水平な線分との間の角度である。 The inclination angle of the hypotenuse (side wall) is, for example, 65 ° or more, preferably 70 ° or more. The inclination angle of the hypotenuse (side wall) is an angle between the funnel-like hypotenuse (side wall) and a horizontal line segment.
(B)製膜を安定化させる方法
製膜工程を安定化させる方法としては、押出機からの吐出量変動を抑制する方法、冷却ロール(キャスティングロール)の回転速度変動を抑制する方法などが挙げられる。
(B) Method for Stabilizing Film Formation Methods for stabilizing the film formation process include a method for suppressing fluctuations in the discharge amount from the extruder, a method for suppressing fluctuations in the rotation speed of the cooling roll (casting roll), and the like. It is done.
押出機からの吐出量変動を抑制する場合、例えば、吐出量を平均吐出量の±2%以内の範囲に安定化させるのが好ましい。吐出量変動を抑制する場合、例えば、吐出手段としてギアポンプを用いるのが好ましい。 In order to suppress the discharge amount fluctuation from the extruder, for example, it is preferable to stabilize the discharge amount within a range of ± 2% of the average discharge amount. In order to suppress the discharge amount fluctuation, for example, it is preferable to use a gear pump as the discharge means.
冷却ロール(キャスティングロール)の回転速度変動を抑制する場合、例えば回転速度を平均回転速度の±2%以内の範囲に安定化させるのが好ましい。回転速度変動を抑制する場合、例えば、ロール駆動系の回転精度を制御する手段、例えば、回転速度制御用のインバーターを用いるのが好ましい。 In order to suppress the rotational speed fluctuation of the cooling roll (casting roll), for example, it is preferable to stabilize the rotational speed within a range of ± 2% of the average rotational speed. In order to suppress the rotational speed fluctuation, it is preferable to use, for example, a means for controlling the rotational accuracy of the roll drive system, for example, an inverter for controlling the rotational speed.
(C)フィルムの延伸工程を安定化させる方法
フィルムに熱収縮性を付与するためには、未延伸フィルムに対して延伸処理を施す必要がある。フィルムの延伸工程を安定化する場合、一般の延伸方法に対して安定化のための種々の工夫を施す。
(C) Method of Stabilizing Film Stretching Process In order to impart heat shrinkability to the film, it is necessary to stretch the unstretched film. When stabilizing the stretching process of the film, various devices for stabilization are applied to a general stretching method.
延伸温度を制御する場合、延伸温度が高くなり過ぎないように制御する。延伸温度が高過ぎると、フィルム厚み分布値が大きくなり過ぎる場合がある。なお延伸温度が高過ぎると、フィルムの熱収縮率が不足する場合があり、さらには得られた熱収縮性フィルムを容器(ボトルなど)に高速装着する際にフィルムの腰の強さが不足する場合もある。 When controlling the stretching temperature, the stretching temperature is controlled so as not to become too high. If the stretching temperature is too high, the film thickness distribution value may become too large. If the stretching temperature is too high, the heat shrinkage rate of the film may be insufficient, and further, the strength of the film will be insufficient when the obtained heat-shrinkable film is mounted on a container (such as a bottle) at high speed. In some cases.
延伸温度は、例えばガラス転移温度(Tg)+40℃以下(好ましくは+15℃以下)に制御するのが好ましい。 The stretching temperature is preferably controlled to, for example, glass transition temperature (Tg) + 40 ° C. or lower (preferably + 15 ° C. or lower).
なお厚み分布値との関連性は小さいが、前記延伸温度は、ガラス転移温度(Tg)−20℃以上(好ましくは−5℃以上)とするのが好ましい。延伸温度が低すぎると、フィルムの透明性が低下する場合がある。 Although the relationship with the thickness distribution value is small, the stretching temperature is preferably a glass transition temperature (Tg) of −20 ° C. or higher (preferably −5 ° C. or higher). If the stretching temperature is too low, the transparency of the film may decrease.
延伸に伴うフィルムの内部発熱を抑制すると、延伸方向(幅方向など)のフィルムの温度斑を小さくでき、延伸後のフィルム(熱収縮性フィルム)の厚みの均一性を高めることができる。 When the internal heat generation of the film accompanying stretching is suppressed, the temperature unevenness of the film in the stretching direction (such as the width direction) can be reduced, and the uniformity of the thickness of the stretched film (heat-shrinkable film) can be enhanced.
前記内部発熱を制御するためには、加熱条件を適宣制御して(例えば、熱風の供給速度を速くして)フィルムを加熱し易くするのが好ましい。加熱不足の部分があると延伸配向に伴う内部発熱が発生するのに対して、フィルムが充分に加熱されていると延伸時に分子鎖が滑り易くなるため、内部発熱が発生し難くなる。 In order to control the internal heat generation, it is preferable to appropriately control the heating conditions (for example, to increase the supply speed of hot air) so that the film is easily heated. When there is an insufficiently heated portion, internal heat generation due to stretching orientation occurs. On the other hand, when the film is sufficiently heated, the molecular chain easily slips during stretching, so that internal heat generation hardly occurs.
前記加熱条件は熱伝達条件で示すと、例えば、熱伝達係数を0.0038J/cm2・sec・℃(0.0009カロリー/cm2・sec・℃)以上、好ましくは0.0046〜0.0071J/cm2・sec・℃(0.0011〜0.0017カロリー/cm2・sec・℃)程度である。 When the heating condition is represented by a heat transfer condition, for example, the heat transfer coefficient is 0.0038 J / cm 2 · sec · ° C. (0.0009 calories / cm 2 · sec · ° C.) or more, preferably 0.0046 to 0.00. It is about 0071 J / cm 2 · sec · ° C. (0.0011 to 0.0017 calories / cm 2 · sec · ° C.).
(3)予備予熱条件の制御
予備予熱条件を制御する場合、フィルムを徐々に加熱するように制御するのが好ましい。予備予熱工程でフィルムを徐々に加熱すると、フィルムの温度分布を略均一にできるため、延伸後フィルム(熱収縮性フィルム)の厚みの均一性を高めることができる。
(3) Control of preliminary preheating conditions When controlling the preliminary preheating conditions, it is preferable to control so that the film is gradually heated. When the film is gradually heated in the preliminary preheating step, the temperature distribution of the film can be made substantially uniform, so that the uniformity of the thickness of the stretched film (heat-shrinkable film) can be enhanced.
前記予熱条件は熱伝達条件で示すと、例えば、熱伝達係数を0.00054J/cm2・sec・℃(0.0013カロリー/cm2・sec・℃)以下程度である。また予備加熱ではフィルム表面温度がTg+0℃〜Tg+60℃の範囲内の温度になるまで加熱するのが好ましく、熱風の温度はTg+10℃〜Tg90℃程度であるのが好ましい。 When the preheating condition is represented by a heat transfer condition, for example, the heat transfer coefficient is about 0.00054 J / cm 2 · sec · ° C. (0.0013 calories / cm 2 · sec · ° C.) or less. In the preheating, the film surface temperature is preferably heated until it reaches a temperature within the range of Tg + 0 ° C. to Tg + 60 ° C., and the temperature of the hot air is preferably about Tg + 10 ° C. to Tg 90 ° C.
前記熱伝達係数を達成する方法としては、例えば、熱風の供給速度を遅くする方法などが挙げられる。 Examples of the method for achieving the heat transfer coefficient include a method of slowing the hot air supply rate.
(4)延伸の際のフィルムの表面温度の均温化
フィルムを延伸するに際してフィルムの表面温度の変動を小さくする(均温化する)と、フィルム全長に亘って同一温度で延伸や熱処理することができ、厚み分布値や熱収縮挙動を均一化することができる。
(4) Soaking the surface temperature of the film during stretching When stretching the film, if the fluctuation of the surface temperature of the film is reduced (soaking), stretching or heat treatment is performed at the same temperature over the entire length of the film. The thickness distribution value and heat shrinkage behavior can be made uniform.
前記表面温度の変動幅は、任意のポイントにおいてフィルムの表面温度を測定したときの各ポイントの温度が、例えば、フィルムの平均温度±1℃以内であることが好ましく、平均温度±0.5℃以内であることがさらに好ましい。 As for the fluctuation range of the surface temperature, the temperature at each point when the surface temperature of the film is measured at an arbitrary point is preferably, for example, within the average temperature of the film ± 1 ° C., and the average temperature ± 0.5 ° C. More preferably, it is within.
フィルムを延伸する際には、延伸前の予備加熱工程、延伸工程、延伸後の熱処理工程、緩和処理工程、再延伸工程などの種々の工程を経てフィルムを延伸するためこれらの工程の一部または全部で、フィルムの表面温度の変動幅を小さくできる(均温化する)設備を用いるのが好ましい。特に、フィルムの全長に亘って厚み分布値を均一化するためには、予備加熱工程及び延伸工程において(さらに必要に応じて延伸後の熱処理工程において)、フィルムの表面温度変動幅を小さくできる設備を用いることが好ましい。なお熱収縮挙動を均一化する場合には、延伸工程において、フィルムの表面温度の変動幅を小さくできる設備を用いるのが好ましい。 When stretching the film, some of these steps are used to stretch the film through various steps such as a preheating step before stretching, a stretching step, a heat treatment step after stretching, a relaxation treatment step, and a re-stretching step. In all, it is preferable to use equipment that can reduce the fluctuation range of the surface temperature of the film (equalize). In particular, in order to make the thickness distribution value uniform over the entire length of the film, in the preheating step and the stretching step (and in the heat treatment step after stretching if necessary), the equipment that can reduce the surface temperature fluctuation range of the film Is preferably used. In order to make the heat shrinkage behavior uniform, it is preferable to use equipment that can reduce the fluctuation range of the surface temperature of the film in the stretching step.
前記フィルム温度の変動幅を小さくできる設備としては、例えば、フィルムを加熱するための熱風の供給速度を制御するための風速制御手段(インバーターなど)を備えた設備、空気を安定的に加熱して前記熱風を調整するための加熱手段[500kPa以下(5kgf/cm2以下)の低圧蒸気を熱源とする加熱手段など]を備えた設備などが挙げられる。 Examples of equipment that can reduce the fluctuation range of the film temperature include, for example, equipment equipped with a wind speed control means (such as an inverter) for controlling the supply speed of hot air for heating the film, and stably heating the air. Examples include equipment equipped with heating means for adjusting the hot air [heating means using low pressure steam of 500 kPa or less (5 kgf / cm 2 or less) as a heat source].
本発明の多層熱収縮性ポリエステル系フィルムを用いて得られる熱収縮性ラベルは、ペットボトルなどのフルラベル(部分的に高収縮率が要求されるラベル)に用いても、良好な収縮仕上がり外観を呈することができる。また、短時間の処理で高収縮となり得る。さらに、被覆収縮されたペットボトルなどの容器を補強する効果も有する。 The heat-shrinkable label obtained using the multilayer heat-shrinkable polyester film of the present invention has a good shrink-finished appearance even when used for a full label (a label that requires a high shrinkage rate partially) such as a PET bottle. Can be presented. In addition, high shrinkage can be achieved in a short time. Furthermore, it also has an effect of reinforcing a container such as a PET bottle whose coating has been shrunk.
上記多層熱収縮性ポリエステル系フィルムを熱収縮性ラベルとするには、例えば、収縮前の熱収縮性フィルムを、温度・湿度を制御した環境内に所定時間保管した後取り出し、公知のチューブ状成型装置を用いて、フィルム片端の片面の端縁から少し内側に接着溶剤を塗布し、直ちにフィルムを丸めて端部を重ね合わせて接着し、チューブ状に加工する。このチューブを所定の長さに裁断して本発明の熱収縮性ラベルとすることができる。 In order to use the multilayer heat-shrinkable polyester film as a heat-shrinkable label, for example, the heat-shrinkable film before shrinkage is stored in a temperature / humidity controlled environment for a predetermined time and then taken out, and a known tubular molding is performed. Using an apparatus, an adhesive solvent is applied slightly inward from the edge of one side of one end of the film, the film is immediately rolled up, the ends are overlapped and bonded, and processed into a tube shape. This tube can be cut into a predetermined length to obtain the heat-shrinkable label of the present invention.
フィルムの接着は、フィルムの一部を溶融させる溶融接着法採用することも可能であるが、ラベルの熱収縮性の変動などを抑制する観点からは、溶剤を用いて行うことが好ましい。使用し得る溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素、塩化メチレン、1,1,1,−トリクロルエタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素、フェノールなどのフェノール類、テトラヒドロフランなどのフラン類、1,3−ジオキソランなどのオキソラン類、などの有機溶剤が挙げられる。その中でも、安全性が高い点で、1,3−ジオキソランが望ましい。 The film can be bonded by using a melt bonding method in which a part of the film is melted, but it is preferable to use a solvent from the viewpoint of suppressing fluctuations in the heat shrinkability of the label. Examples of the solvent that can be used include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and trimethylbenzene, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,1,1, -trichloroethane, and chloroform, and phenols such as phenol. Organic solvents such as francs such as tetrahydrofuran, oxolanes such as 1,3-dioxolane, and the like. Among these, 1,3-dioxolane is desirable because of its high safety.
上記の熱収縮性ラベルは、ペットボトルなどの容器に装着した後、上述したような熱収縮手段(熱風トンネルやスチームトンネルなど)で熱収縮させて容器に被覆される。 The heat-shrinkable label is attached to a container such as a PET bottle, and then thermally contracted by the heat-shrinking means (hot air tunnel, steam tunnel, etc.) as described above.
熱収縮性ポリエステル系フィルムの厚みは特に限定されないが、例えば、ラベル用途に使用する場合、10〜200μm程度、好ましくは20〜100μm程度である。 The thickness of the heat-shrinkable polyester film is not particularly limited. For example, when used for labeling, it is about 10 to 200 μm, preferably about 20 to 100 μm.
以下、実施例により本発明をさら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。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to these Examples, unless the summary is exceeded.
本発明のフィルムの評価方法は下記の通りである。 The evaluation method of the film of the present invention is as follows.
(1)熱収縮率
フィルムを10cm×10cmの正方形に裁断し、所定温度±0.5℃の温水中において、無荷重状態で5秒間処理して熱収縮させた後、フィルムの縦および横方向の寸法を測定し、下記式に従いそれぞれ熱収縮率を求めた。該熱収縮率の大きい方向を主収縮方向とした。
熱収縮率(%)=100×(収縮前の長さ−収縮後の長さ)÷(収縮前の長さ)
最も収縮率の大きい方向を主収縮方向とする。
(1) Heat shrinkage rate The film was cut into a 10 cm × 10 cm square, heat-shrinked in warm water at a predetermined temperature ± 0.5 ° C. under no load for 5 seconds, and then longitudinal and transverse directions of the film. Were measured, and the thermal shrinkage rate was determined according to the following formula. The direction in which the heat shrinkage rate is large was taken as the main shrinkage direction.
Heat shrinkage rate (%) = 100 × (length before shrinkage−length after shrinkage) ÷ (length before shrinkage)
The direction with the largest shrinkage rate is defined as the main shrinkage direction.
(2)熱収縮率差Δ
矩形のフィルムの対抗する一組の端部のみ把持し得るように、2つのチャックを対向して有する型を用意する。熱収縮ポリエステル系フィルムを、主収縮方向に平行に、正方形または長方形に裁断する。裁断後のフィルムを上記型で固定する。固定は、該フィルムの、主収縮方向に直交する両端部をチャックで把持し、かつチャック間のフィルム長さと、型のチャック間距離が1:0.9となるようにフィルムを弛ませて行う。その後、型に固定したフィルムを、95℃±0.5℃の温水中に無荷重状態で5秒間浸漬して熱収縮させた後、直ちに25℃±0.5℃の水中に無荷重状態で10秒間浸漬し、引き上げる。このフィルムを型からはずし、付着水を除去して、主収縮方向に10%収縮したフィルムを得る。その後、このフィルムを無緊張状態で、空気中、25℃以下の環境に置き、できるだけ短時間で次の工程に供する。
(2) Thermal shrinkage difference Δ
A mold having two chucks facing each other is prepared so that only a pair of opposing ends of a rectangular film can be gripped. The heat-shrinkable polyester film is cut into a square or a rectangle parallel to the main shrinkage direction. The cut film is fixed with the above mold. Fixing is performed by gripping both ends of the film perpendicular to the main shrinkage direction with a chuck, and loosening the film so that the film length between the chucks and the distance between the chucks of the mold is 1: 0.9. . After that, the film fixed on the mold was immersed in warm water at 95 ° C. ± 0.5 ° C. under no load for 5 seconds and heat-shrinked, and then immediately immersed in water at 25 ° C. ± 0.5 ° C. under no load. Soak for 10 seconds and pull up. The film is removed from the mold and the adhering water is removed to obtain a film contracted by 10% in the main contraction direction. Thereafter, the film is placed in an airless environment at 25 ° C. or lower and subjected to the next step in as short a time as possible.
このフィルムを10cm×10cmの正方形に裁断し、95℃±0.5℃の温水中に、無荷重状態で5秒浸漬して熱収縮させた後、25℃±0.5℃の水中に10秒間浸漬させ、該水中から引き出して試料の縦及び横方向の長さを測定し、上記の熱収縮率算出式に従って主収縮方向の熱収縮率X10を求める。また、上式(1)の方法で求められる温水温度95℃における熱収縮率をX0とする。これらの値から、上式(1)に従って、熱収縮率差Δを算出する。 This film was cut into a 10 cm × 10 cm square, immersed in warm water at 95 ° C. ± 0.5 ° C. for 5 seconds in a no-load state and thermally contracted, and then 10 ° C. in water at 25 ° C. ± 0.5 ° C. It is immersed for 2 seconds, pulled out from the water, and the lengths of the sample in the vertical and horizontal directions are measured, and the thermal contraction rate X10 in the main contraction direction is determined according to the above formula for calculating the thermal contraction rate. Further, the heat shrinkage rate at a hot water temperature of 95 ° C. obtained by the method of the above formula (1) is assumed to be X0. From these values, the heat shrinkage rate difference Δ is calculated according to the above equation (1).
(3)熱収縮応力
それぞれのフィルムから、主収縮方向の長さが200mmで、巾が20mmの試料を切り出し、加熱炉付き引張試験機(東洋精機株式会社製「テンシロン」)を用いて測定し、測定チャートより最大値を求め、熱収縮応力(MPa)とした。
(3) Heat shrinkage stress A sample having a length of 200 mm in the main shrinkage direction and a width of 20 mm was cut out from each film and measured using a tensile tester with a heating furnace (“Tensilon” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.). The maximum value was obtained from the measurement chart and was defined as the heat shrinkage stress (MPa).
(4)収縮仕上がり性
熱収縮性フィルムに、あらかじめ東洋インキ製造(株)の草・金・白色のインキで3色印刷した。印刷面はフィルムのA層側とした。該印刷フィルムより折径108.5mm、高さ195mmのサイズでラベルを作製した。ラベルは印刷面を内側とした。
(4) Shrinkage Finishing Properties Three-color printing was performed in advance on a heat-shrinkable film using grass, gold, and white ink from Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. The printing surface was the A layer side of the film. A label was produced from the printed film with a folding diameter of 108.5 mm and a height of 195 mm. The label was printed on the inside.
Fuji Astec Inc製スチームトンネル(型式:SH−1500−L)を用い、通過時間10秒、ゾーン温度90℃で、334mlのガラス瓶(高さ190cm、中央部直径6.9cm)(アサヒビール(株)のスタイニースーパードライに使用されているボトル)を用いてテストした(測定数=20)。
評価は目視で行い、基準は下記の通りとした。
○:シワ、飛び上り、収縮不足の何れも未発生
×:シワ、飛び上り、又は収縮不足が発生
Using a steam tunnel (model: SH-1500-L) manufactured by Fuji Astec Inc, with a transit time of 10 seconds and a zone temperature of 90 ° C., a 334 ml glass bottle (height 190 cm, center diameter 6.9 cm) (Asahi Breweries) (Both used for Steiny Super Dry) (number of measurements = 20).
Evaluation was made visually and the criteria were as follows.
○: No wrinkles, jumping up, or insufficient contraction occurred ×: Wrinkles, jumping up, or insufficient contraction occurred
(5)印刷経時後のラベル折れ込み
上記印刷済みラベルを20℃で2ヶ月間エージングさせた後、Fuji Astec Inc製スチームトンネル(型式:SH−1500−L)を用い、通過時間5秒、ゾーン温度90℃で、334mlのガラス瓶(高さ190cm、中央部直径6.9cm)(アサヒビール(株)のスタイニースーパードライに使用されているボトル)を用いてテストした(測定数=20)。
評価は目視で行い、基準は下記の通りとした。
○:ラベル上部の折れ込みなし
×:ラベル上部の折れ込みあり
(5) Label folding after lapse of printing time After aging the printed label at 20 ° C. for 2 months, using a steam tunnel (model: SH-1500-L) manufactured by Fuji Astec Inc., passing time of 5 seconds, zone The test was conducted at a temperature of 90 ° C. using a 334 ml glass bottle (height 190 cm, central diameter 6.9 cm) (bottle used for Asahi Breweries' Steiny Super Dry) (number of measurements = 20).
Evaluation was made visually and the criteria were as follows.
○: No folding at the top of the label ×: Folding at the top of the label
(6)Tg(ガラス転移点)
セイコー電子工業(株)製のDSC(型式:DSC220)を用いて、未延伸フィルム10mgを、−40℃から120℃まで、昇温速度20℃/分で昇温し、得られた吸熱曲線より求めた。吸熱曲線の変曲点の前後に接線を引き、その交点をTg(ガラス転移点)とした。
(6) Tg (glass transition point)
Using DSC (model: DSC220) manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., 10 mg of an unstretched film was heated from −40 ° C. to 120 ° C. at a heating rate of 20 ° C./min. From the obtained endothermic curve Asked. A tangent line was drawn before and after the inflection point of the endothermic curve, and the intersection was defined as Tg (glass transition point).
(7)厚み分布
アンリツ(株)製の接触厚み計(型式:KG60/A)を用いて、縦方向5cm、横方向50cmのサンプルの厚みを測定し(測定数=20)、各々のサンプルについて、下記(2)式により厚み分布(厚みのバラツキ)を求めた。また、該厚み分布の平均値(n=50)を下記の基準に従って評価した。
厚み分布=((最大厚み−最小厚み)/平均厚み)×100(%) (2)
○:6%以下
△:6%より大きく10%未満
×:10%以上
(7) Thickness distribution Using a contact thickness meter (model: KG60 / A) manufactured by Anritsu Co., Ltd., the thickness of the sample of 5 cm in the vertical direction and 50 cm in the horizontal direction was measured (measurement number = 20). The thickness distribution (thickness variation) was determined by the following equation (2). Moreover, the average value (n = 50) of the thickness distribution was evaluated according to the following criteria.
Thickness distribution = ((maximum thickness−minimum thickness) / average thickness) × 100 (%) (2)
○: 6% or less △: greater than 6% and less than 10% ×: 10% or more
(8)極限粘度
試料(フィルム又はチップ)0.1gを精秤し、25mlのフェノール/テトラクロロエタン=3/2(質量比)の混合溶媒に溶解した後、オストワルド粘度計で30±0.1℃で測定した。極限粘度[η]は下式(Huggins式)によって求められる。
(8) Intrinsic Viscosity 0.1 g of a sample (film or chip) is precisely weighed and dissolved in 25 ml of a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane = 3/2 (mass ratio), and then 30 ± 0.1 using an Ostwald viscometer. Measured at ° C. The intrinsic viscosity [η] is determined by the following formula (Huggins formula).
ηsp/c=[η]+k[η]2c
kはいわゆるHugginsの定数であり、溶質分子間の流体力学的相互作用の尺度である。
[η]は数個の濃度が異なる溶液の粘度測定から ηsp/cをcに対してプロットし、得られた直線をc→0に補外して求める。
ηspは濃度がcのときの比粘度である。
η sp / c = [η] + k [η] 2 c
k is a so-called Huggins constant and is a measure of hydrodynamic interaction between solute molecules.
[Η] is obtained by plotting η sp / c against c from viscosity measurements of several solutions having different concentrations and extrapolating the obtained straight line from c → 0.
η sp is the specific viscosity when the concentration is c.
(9)フィルム組成
共重合ポリエステルの組成比
積層フィルム各面から削り出した測定対象層のポリマー片サンプル約5mgを重クロロホルムとトリフルオロ酢酸の混合溶液(体積比9/1)0.7mlに溶解し、1H−NMR(varian製、UNITY50)を使用して求めた。
(9) Composition ratio of film composition copolyester Approximately 5 mg of polymer piece sample of the measurement target layer cut out from each side of the laminated film was dissolved in 0.7 ml of a mixed solution of deuterated chloroform and trifluoroacetic acid (volume ratio 9/1). 1H-NMR (manufactured by varian, UNITY 50) was used.
(10)収縮前フィルムのカール
フィルムを主収縮方向と直行する方向へ長さ29.7cm×幅21cmの大きさに切り出した後、長さ方向のフィルム立ち上がり高さを測定し、下記基準に従って評価した。
○:カールが5mm以内
×:カールが5mmを超える
(10) Curling of film before shrinkage After cutting the film into a size of 29.7 cm in length and 21 cm in width in a direction perpendicular to the main shrinkage direction, the film rising height in the length direction is measured and evaluated according to the following criteria: did.
○: Curling is within 5 mm ×: Curling exceeds 5 mm
(11)温湯カール率
熱収縮性フィルムを10cm×10cmの正方形に裁断し、主収縮方向と直行する方向に長さ1cm×幅1cmの切り込みを入れた後、75±0.5℃の温水中において、無荷重状態で3秒間処理して熱処理させた。該フィルムの切り込み部について下記式よりカール率を求めた。
式:カール率(%)=(L1/L2)×100
L1:切り込み先端部位の角部と角部を直線で結んだ長さ(mm)
L2:切り込み根本部位の長さ(mm)
○:片面へカールあり(カール量5%以上)
×:カールなし(カール量5%未満)
(11) Hot water curl rate The heat-shrinkable film is cut into a 10 cm × 10 cm square, cut into a length of 1 cm × width of 1 cm in a direction perpendicular to the main shrinkage direction, and then heated at 75 ± 0.5 ° C. In the above, heat treatment was performed by treating for 3 seconds in a no-load state. The curl rate was calculated from the following formula for the cut portion of the film.
Formula: Curling rate (%) = (L1 / L2) × 100
L1: Length (mm) connecting the corners of the cutting tip with straight lines
L2: Length of cut root part (mm)
○: Curled on one side (curl amount of 5% or more)
X: No curling (curl amount less than 5%)
(12)容器補強効果
熱収縮性フィルムより、折径108.5mm、高さ140mmのラベルを作成した。重量:20.5gの500mLの丸型ペットボトル [高さ210mm、中央部(胴部)直径6.5cm] に500mLの水を充填した後封印し、これに上記ラベルを装着し、Fuji Astec Inc製スチームトンネル(型式:SH−1500−L)を用いて、通過時間2.5秒、ゾーン温度80℃で通過させてラベルを収縮させた。
(12) Container reinforcement effect A label having a folding diameter of 108.5 mm and a height of 140 mm was prepared from the heat-shrinkable film. Weight: 20.5 g of a 500 mL round PET bottle [height 210 mm, center (body) diameter 6.5 cm] was filled with 500 mL of water and sealed, and the above label was attached to it, and Fuji Astec Inc. Using a steam tunnel (model: SH-1500-L), the label was shrunk by passing it at a zone temperature of 80 ° C. with a passage time of 2.5 seconds.
このようにして得られるラベル被覆ペットボトルの側面中央部に、東洋精機株式会社製「ストログラフV10−C」を用いて圧縮モードで15kgの加重を掛けたときのボトル中央部の径(W1)を測定し、下記式に従ってボトル径変化率を求めた。
ボトル径変化率(%)=100×(W1−W2)/W2
ここで、W2は、加重を掛ける前のボトル中央部の径である。
The diameter (W1) of the center of the bottle when a weight of 15 kg is applied in the compression mode to the center of the side surface of the label-coated PET bottle obtained in this manner using “Strograph V10-C” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The bottle diameter change rate was determined according to the following formula.
Bottle diameter change rate (%) = 100 × (W1-W2) / W2
Here, W2 is the diameter of the central portion of the bottle before weighting.
(13)フィルム表裏面の配向度差
ATAGO社製アツベ屈折計1Tを使用し、それぞれの面から屈折率を測定し下記式より面配向度を求め、その差を求めた。
式:AO=(Nx+Ny)/2−Nz
AO:面配向度
Nx:主収縮方向の屈折率
Ny:主収縮方向と直交する方向の屈折率
Nz:フィルム厚み方向の屈折率
(13) Difference in degree of orientation between front and back surfaces of film Using Atsube refractometer 1T manufactured by ATAGO, the refractive index was measured from each surface, and the degree of surface orientation was determined from the following formula, and the difference was determined.
Formula: AO = (Nx + Ny) / 2-Nz
AO: degree of plane orientation Nx: refractive index in the main shrinkage direction Ny: refractive index in a direction orthogonal to the main shrinkage direction Nz: refractive index in the film thickness direction
実施例に用いたポリエステルは以下の通りである。
ポリエステルA:ポリエチレンテレフタレート(極限粘度(IV):0.75dl/g)
ポリエステルB:ネオペンチルグリコール30モル%とエチレングリコール70モル%と テレフタル酸とからなるポリエステル(IV:0.75dl/g)
ポリエステルC:ポリブチレンテレフタレート(IV:1.24dl/g)
ポリエステルエラストマー:ポリブチレンテレフタレート70質量%とε−カプロラクト ン30質量%とからなるポリエステル(還元粘度(ηsp/c)1.30)
The polyester used in the examples is as follows.
Polyester A: Polyethylene terephthalate (Intrinsic viscosity (IV): 0.75 dl / g)
Polyester B: Polyester composed of 30 mol% neopentyl glycol, 70 mol% ethylene glycol and terephthalic acid (IV: 0.75 dl / g)
Polyester C: Polybutylene terephthalate (IV: 1.24 dl / g)
Polyester elastomer: Polyester comprising 70% by mass of polybutylene terephthalate and 30% by mass of ε-caprolactone (reduced viscosity (ηsp / c) 1.30)
(実施例1)
A層としてポリエステルA10質量%、ポリエステルB81質量%、ポリエステルエラストマー9質量%を混合したポリエステルを、B層としてポリエステルA10質量%、ポリエステルB85質量%、ポリエステルエラストマー5質量%を混合したポリエステルをそれぞれ280℃で溶融し、層厚み比率がA層/B層=10/90となるようにTダイから共押出し、チルロールで急冷して厚み240μmの未延伸多層フィルムを得た。この未延伸多層フィルムのTgは67℃であった。
Example 1
Polyester mixed with 10% by mass of polyester A, 81% by mass of polyester B and 9% by mass of polyester elastomer as the A layer, and polyester mixed with 10% by mass of polyester A, 85% by mass of polyester B and 5% by mass of polyester elastomer as the B layer, respectively. And was coextruded from a T die so that the layer thickness ratio was A layer / B layer = 10/90, and quenched with a chill roll to obtain an unstretched multilayer film having a thickness of 240 μm. The unstretched multilayer film had a Tg of 67 ° C.
該未延伸フィルムを、フィルム温度が90℃になるまで予備加熱した後、テンターで横方向に延伸した。延伸は、74℃で4.75倍に延伸し(1段階目)、次いで76℃で5秒間、1段目終了時の巾で熱固定を行った。次いで76℃で、熱固定終了時の巾に対して1.1倍に延伸(2段階目)した。次いで2段階目の延伸終了時のフィルム巾に対して1%の緊張を行いながら冷却し、厚み45μmのフィルムを得た。 The unstretched film was preheated until the film temperature reached 90 ° C., and then stretched in the transverse direction with a tenter. The stretching was performed by stretching 4.75 times at 74 ° C. (first stage), and then heat setting was performed at 76 ° C. for 5 seconds with the width at the end of the first stage. Next, at 76 ° C., the film was stretched 1.1 times the width at the end of heat setting (second stage). Next, the film was cooled while applying a tension of 1% with respect to the film width at the end of the second stage drawing to obtain a film having a thickness of 45 μm.
(実施例2)
層厚み比率がA層/B層=15/85となるようにした以外は実施例1と同様にして厚み45μmのフィルムを得た。なお、この多層フィルムのTgは67℃であった。
(Example 2)
A film having a thickness of 45 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the layer thickness ratio was A layer / B layer = 15/85. The multilayer film had a Tg of 67 ° C.
(比較例1)
ポリエステルA15質量%、ポリエステルB75質量%、ポリエステルC10質量%を混合したポリエステルを、280℃で溶融しTダイから押出し、チルロールで急冷して厚み230μmの未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムのTgは68℃であった。
(Comparative Example 1)
A polyester in which 15% by mass of polyester A, 75% by mass of polyester B and 10% by mass of polyester C were mixed was melted at 280 ° C., extruded from a T-die, and quenched with a chill roll to obtain an unstretched film having a thickness of 230 μm. The unstretched film had a Tg of 68 ° C.
該未延伸フィルムを、フィルム温度が90℃になるまで予備加熱した後、テンターで横方向に延伸した。延伸は、74℃で5倍に延伸し、次いで74℃で5秒間熱固定を行い、厚み45μmのフィルムを得た。 The unstretched film was preheated until the film temperature reached 90 ° C., and then stretched in the transverse direction with a tenter. The film was stretched 5 times at 74 ° C., and then heat-fixed at 74 ° C. for 5 seconds to obtain a film having a thickness of 45 μm.
(比較例2)
未延伸フィルムの厚みを180μm、延伸を4倍とした以外は比較例1と同様にして厚み45μmのフィルムを得た。
(Comparative Example 2)
A film having a thickness of 45 μm was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness of the unstretched film was 180 μm and the stretching was 4 times.
(比較例3)
A層としてポリエステルA10質量%、ポリエステルB81質量%、ポリエステルエラストマー9質量%を混合したポリエステルを、B層としてポリエステルA10質量%、ポリエステルB85質量%、ポリエステルエラストマー5質量%を混合したポリエステルをそれぞれ280℃で溶融し、層厚み比率がA層/B層=50/50となるようにTダイから共押出し、チルロールで急冷して厚み240μmの未延伸多層フィルムを得た。この未延伸多層フィルムのTgは65℃であった。
(Comparative Example 3)
Polyester mixed with 10% by mass of polyester A, 81% by mass of polyester B and 9% by mass of polyester elastomer as the A layer, and polyester mixed with 10% by mass of polyester A, 85% by mass of polyester B and 5% by mass of polyester elastomer as the B layer, respectively. And was coextruded from a T-die so that the layer thickness ratio was A / B = 50/50, and quenched with a chill roll to obtain an unstretched multilayer film having a thickness of 240 μm. The unstretched multilayer film had a Tg of 65 ° C.
該未延伸フィルムを、フィルム温度が90℃になるまで予備加熱した後、テンターで横方向に延伸した。延伸は、74℃で4.75倍に延伸し(1段階目)、次いで74℃で5秒間、1段目終了時の巾で熱固定を行った。次いで72℃で、熱固定終了時の巾に対して1.1倍に延伸(2段階目)し、厚み45μmのフィルムを得た。 The unstretched film was preheated until the film temperature reached 90 ° C., and then stretched in the transverse direction with a tenter. The stretching was performed by stretching 4.75 times at 74 ° C. (first stage), and then heat setting was performed at 74 ° C. for 5 seconds with the width at the end of the first stage. Next, at 72 ° C., the film was stretched 1.1 times the width at the end of heat setting (second stage) to obtain a film having a thickness of 45 μm.
実施例1〜2及び比較例1〜3で得られたフィルムの評価結果を表2に示す。表2から明らかなように、実施例1〜2で得られたフィルムはいずれも収縮仕上がり性が良好であった。また、厚み分布も良好であった。また印刷経時後の収縮時のラベル折れ込みもなかった。また、容器被覆後の補強効果にも優れていた。このように本発明の多層熱収縮性ポリエステル系フィルムは高品質で実用性が高く、特に収縮ラベル用として好適である。 Table 2 shows the evaluation results of the films obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-3. As is apparent from Table 2, the films obtained in Examples 1 and 2 all had good shrinkage finish. The thickness distribution was also good. Moreover, there was no label folding at the time of shrinkage after printing. In addition, the reinforcing effect after covering the container was also excellent. Thus, the multilayer heat-shrinkable polyester film of the present invention has high quality and high practicality, and is particularly suitable for shrink labels.
一方、比較例1で得られた熱収縮性フィルムは印刷経時後のラベルの収縮時に折れ込みが発生した。比較2で得られたフィルムは熱収縮率差Δが不足し、容器補強効果に劣って
いた。比較例3においては収縮前カールが大きく加工適正に劣っていた。このように比較例で得られた熱収縮性ポリエステル系フィルムはいずれも品質が劣り、実用性が低いものであった。
On the other hand, the heat-shrinkable film obtained in Comparative Example 1 was folded when the label contracted after printing. The film obtained in Comparative 2 was inferior in the container reinforcing effect due to insufficient heat shrinkage difference Δ. In Comparative Example 3, the curl before shrinkage was large and the processing suitability was poor. Thus, all the heat-shrinkable polyester films obtained in the comparative examples were inferior in quality and low in practicality.
本発明の多層熱収縮性ポリエステル系フィルムは、ボトルのラベルとして使用する場合、部分的に高い収縮率が要求される容器であっても、熱収縮によるシワ、収縮斑、歪み及び収縮不足の発生が極めて少ない美麗な収縮仕上がり外観を得ることができ、印刷経時後においても折れこみ不良が発生しない。また、本発明の多層熱収縮フィルムから得られる熱収縮性ラベルは、被覆容器の補強効果に優れている。 When the multilayer heat-shrinkable polyester film of the present invention is used as a label for a bottle, wrinkles, shrinkage spots, distortion, and insufficient shrinkage due to heat shrinkage occur even in a container that requires a high shrinkage rate partially. Therefore, it is possible to obtain a beautiful shrink-finished appearance with very little crease and no folding failure even after printing. Moreover, the heat-shrinkable label obtained from the multilayer heat-shrinkable film of the present invention is excellent in the reinforcing effect of the coated container.
Claims (8)
カールすることを特徴とする多層熱収縮性ポリエステル系フィルム。
Δ=X0−X10 A multilayer heat-shrinkable polyester film comprising at least two layers, wherein the heat-shrinkage rate of the polyester-based film is 5 to 60% at a treatment temperature of 70 ° C. and a treatment time of 5 seconds in the main shrinkage direction. 75% or more in 5 seconds, 10% or less in 85 ° C · 5 seconds in the direction orthogonal to the main shrinkage direction, and the maximum value of the heat shrinkage stress in hot air at 90 ° C in the main shrinkage direction exceeds 13 MPa The shrinkage rate in the main shrinkage direction when the curl of the film before shrinkage is within 5 mm and heat-shrinked in the main shrinkage direction by 10% is further treated in warm water at 95 ° C. for 5 seconds. Multilayer heat shrinkability, characterized in that when X0 (%) and X10 (%), the difference in thermal shrinkage Δ (%) shown by the following formula is 10 to 20% and curls to one side when shrinking. Polyester the film.
Δ = X0−X10
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2005
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CN107225830A (en) * | 2017-06-23 | 2017-10-03 | 江南大学 | A kind of slim heavy packaging low temperature heat shrink films and preparation method thereof |
CN107225830B (en) * | 2017-06-23 | 2019-03-26 | 江南大学 | Slim heavy packaging low temperature heat shrink films of one kind and preparation method thereof |
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