説明

熱収縮性フィルム用樹脂組成物、熱収縮性フィルム、熱収縮性ラベル及びラベルを装着した容器

【課題】透明性、色調および熱収縮率に優れた、脂環式ポリエステル系の熱収縮性フィルム用樹脂組成物を提供する。
【解決手段】脂環式ポリエステル樹脂(成分A)と芳香族ポリカーボネート樹脂(成分B)とから成り、成分Aと成分Bの質量%比が95/5〜75/25である熱収縮性フィルム用樹脂組成物。好ましい態様においては、脂環式ポリエステル樹脂(成分A)としてポリ(1,4−シクロヘキサンジメタノール−1,4−シクロヘキサンジカルボキシレート)を使用し、成分A成分Bとの総和100質量部に対してエステル交換反応抑制剤(成分C)0.01〜5質量部を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱収縮性フィルム用樹脂組成物、熱収縮性フィルム、熱収縮性ラベル及びラベルを装着した容器に関し、詳しくは、透明性、色調および熱収縮率に優れた、脂環式ポリエステル系の熱収縮性フィルム用樹脂組成物、熱収縮性フィルム、熱収縮性ラベル及びラベルを装着した容器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、安全衛生性や耐薬品性に優れたポリエステル系樹脂を使用した熱収縮性フィルムが要望されるようになり、ポリエステル系樹脂から成る延伸フィルムの使用が増加しつつある。特に、ポリ(1,4−シクロヘキサンジメタノール−1,4−シクロヘキサンジカルボキシレート)(以下、PCCと略記する。)等の脂環式ポリエステル樹脂は、飽和ポリエステル樹脂の中では比較的柔軟であり、PCCにポリアルキレンエーテルグリコールを共重合した共重合ポリエステル樹脂より成る柔軟な熱収縮性フィルムが提案されている(特許文献1及び2参照)。
【0003】
しかしながら、これらの熱収縮性フィルムは、熱収縮率が十分でなく、例えば、ペットボトルを首元まで覆うような熱収縮性フィルムとしての用途では必ずしも満足できるものではない。本発明者らの検討によれば、柔軟成分であるポリアルキレングリコールの共重合量を減らすことにより熱収縮率を上げることが出来るが、仮令、ポリアルキレングリコール共重合量を0とし、熱収縮温度を上げても(例えば80℃以上)、上記の用途に十分な熱収縮率を得ることが出来ないということが判明した。
【0004】
【特許文献1】特開2004−66723
【特許文献2】特開2004−67203
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、透明性、色調および熱収縮率に優れた、脂環式ポリエステル系の熱収縮性フィルム用樹脂組成物、熱収縮性フィルム、熱収縮性ラベル及び容器を提供することにある。
【0006】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、特定の比率で配合された脂環式ポリエステル樹脂と芳香族ポリカーボネート樹脂とから成る組成物の延伸フィルムにより、上記の目的を容易に達成し得るとの知見を得、本発明の完成に到った。
【0007】
すなわち、本発明の第1の要旨は、脂環式ポリエステル樹脂(成分A)と芳香族ポリカーボネート樹脂(成分B)とから成り、成分Aと成分Bの質量%比が95/5〜75/25であることを特徴とする熱収縮性フィルム用樹脂組成物に存する。
【0008】
本発明の第2の要旨は、上記の樹脂組成物を溶融押出しにより未延伸フィルムとし、得られた未延伸フィルムを65〜90℃で少なくとも一方向に延伸して成ることを特徴とする熱収縮性フィルムに存する。
【0009】
本発明の第3の要旨は、上記の熱収縮性フィルムを基材として使用することを特徴とする熱収縮性ラベルに存する。
【0010】
本発明の第4の要旨は、上記の熱収縮性ラベルを装着したことを特徴とする容器に存する。
【発明の効果】
【0011】
本発明により、透明性、色調および熱収縮率に優れた、脂環式ポリエステル系の熱収縮性フィルム用樹脂組成物、熱収縮性フィルム、熱収縮性ラベル及び容器が提供されるが、本発明の熱収縮性フィルムは、例えば、ペットボトルを首元まで覆うような包装用途に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の代表例であり、これらの内容に本発明は限定されるものではない。
【0013】
先ず、本発明の熱収縮性フィルム用樹脂組成物(以下、樹脂組成物と略記する。)について説明する。本発明の樹脂組成物は、脂環式ポリエステル樹脂(成分A)と芳香族ポリカーボネート樹脂(成分B)とから成る。
【0014】
<脂環式ポリエステル樹脂(成分A)>
本発明で使用する脂環式ポリエステル樹脂(成分A)は、ジカルボン酸成分とジオール成分とから得られる。すなわち、ジカルボン酸成分として、脂環式ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を主成分とし、ジオール成分として、脂環式ジオールを主成分とし、両成分をエステル化またはエステル交換反応させた後に重縮合反応させて得られる。なお、ここで主成分とは、全ジカルボン酸成分に対し、脂環式ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導が80モル%以上、全ジオール成分に対して脂環式ジオールが80モル%以上であることを意味する。
【0015】
脂環式ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体としては、脂環式構造にカルボキシル基が2つ結合した構造の化合物であれば、特に限定されず、例えば、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−デカヒドロナフタレンジカルボン酸、1,5−デカヒドロナフタレンジカルボン酸、2,6−デカヒドロナフタレンジカルボン酸、2,7−デカヒドロナフタレンジカルボン酸およびそのエステル形成性誘導体などが挙げられる。
【0016】
上記の中では、特に1,4−シクロヘキサンジカルボン酸が好ましい。何故ならば、工業的に入手し易く、しかも、そのエステル形成性誘導体に比べて低コストであり、また、得られるポリエステル樹脂の成形温度が従来のポリエステル樹脂の成形温度に近いために取り扱いが容易だからである。1,4−シクロヘキサンジカルボン酸のトランス体とシス体との比率(モル比)は、得られる脂環式ポリエステル樹脂の耐熱性の観点から、通常80/20〜100/0、好ましくは85/15〜100/0、更に好ましくは90/10〜100/0である。
【0017】
本発明において、全ジカルボン酸成分に対する上記のような脂環式ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体の割合は、前述の通り80モル%以上であるが、好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上である。その他の芳香族ジカルボン酸成分の割合は、多すぎると、本発明の熱収縮性フィルムの熱収縮率が低下する傾向となるため、5モル%未満であることが好ましい。
【0018】
脂環式ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体以外の共重合ジカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、フェニレンジオキシカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルケトンジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等芳香族ジカルボン酸、および、コハク酸、グルタン酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸、これらのアルキルエステル及びハロゲン化物などが挙げられる。なお、アルキルエステルにおけるアルキル基の炭素数は通常1〜4である。
【0019】
脂環式ジオール成分としては、脂環式構造に水酸基が2つ結合した構造の化合物であれば特に限定されないが、5員環または6員環に水酸基が2つ結合したジオールが好ましい。何故ならば、得られるポリエステル樹脂の耐熱性を高くすることが出来るからである。斯かる脂環式ジオールとしては、例えば、1,2−シクロペンタンジメタノール、1,3−シクロペンタンジメタノール、ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0]デカン等の5員環ジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパン等の6員環ジオール等が挙げられる。
【0020】
上記の中では、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノールが好ましく、特に1,4−シクロヘキサンジメタノールが好ましい。1,4−シクロヘキサンジメタノールは、工業生産品であり入手が容易であり、しかも、メチロール基がパラ位にあるために反応性が高くて高重合度ポリエステルが得やすく、また、得られたポリエステル樹脂のガラス転移温度が高い等の利点がある。1,4−シクロヘキサンジメタノールのトランス体とシス体の比率(モル比)は、通常60/40〜100/0である。
【0021】
本発明において、全ジオール成分に対する上記のような脂環式ジオールの割合は、前述の通り80モル%以上であるが、好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上である。脂環式ジオールの割合が80モル%未満の場合は、得られる脂環式ポリエステル樹脂の芳香族ポリカーボネート樹脂に対する相溶性が劣る傾向となり、また、耐熱性が劣る傾向となる。そして、脂環式ジオール以外の共重合ジオール成分の割合は、多すぎると、本発明の熱収縮性フィルムの熱収縮率が低下する傾向となるため、5モル%未満であることが好ましい。
【0022】
脂環式ジオール以外の共重合ジオール成分としては、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、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール、キシリレングリコール、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−β−ヒドロキシエトキシフェニル)スルホン酸などの芳香族ジオール等が挙げられる。
【0023】
本発明においては、前記ジオール成分およびジカルボン酸成分以外の少量の共重合成分として、例えば、グリコール酸、p−ヒドロキシ安息香酸、p−β−ヒドロキシエトキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸やアルコキシカルボン酸、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、ステアリン酸、ベヘン酸、安息香酸、t−ブチル安息香酸、ベンゾイル安息香酸などの単官能成分、トリカルバリル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ナフタレンテトラカルボン酸、没食子酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、シュガーエステル等の三官能以上の多官能成分を使用してもよい。
【0024】
本発明において、エステル化反応またはエステル交換反応の際、ジカルボン酸成分の合計に対するジオール成分の合計の比率(モル比)は、通常1〜2モル倍であり、特に、ジオール成分として1,4−シクロヘキサンジメタノール等の高沸点の成分を主成分とする場合は1〜1.2モル倍とするのが好ましい。
【0025】
本発明においては、エステル化またはエステル交換反応および重縮合反応における十分な反応速度を得るために触媒を使用するのが好ましい。触媒としては、エステル化またはエステル交換反応に使用される触媒であれば、特に限定されず、例えば、チタン化合物、ゲルマニウム化合物、アンチモン化合物、スズ化合物などが挙げられる。特にチタン化合物は、エステル化またはエステル交換反応と続いて行われる重縮合反応の両反応において活性が高いことから好ましく、その具体例としては、テトラ−n−プロピルチタネート、テトラ−i−プロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、これらの有機チタネートの加水分解物などが挙げられる。これらは2種類以上併用してもよい。また、必要に応じ、マグネシウム化合物やリン化合物などと組み合わせてもよい。触媒の使用量は、生成するポリエステル樹脂に対し、通常1〜2000ppm、好ましくは10〜1000ppmである。
【0026】
脂環式ポリエステル樹脂の固有粘度は、通常0.4〜1.6dl/g、好ましくは0.6〜1.5dl/gである。固有粘度が0.4dl/g未満の場合は機械的強度が十分でなく、1.6dl/gより大きい場合は流動性が低下し且つ成形性に劣る。脂環式ポリエステル樹脂の固有粘度は必要に応じて採用される固相重合によって高くすることが出来る。
【0027】
脂環式ポリエステル樹脂の末端カルボン酸濃度は、通常50当量/ton未満、好ましくは30当量/ton未満である。末端カルボン酸濃度が50当量/ton以上の場合は、脂環式ポリエステル樹脂そのものの耐加水分解性が低下し、芳香族ポリカーボネート樹脂と混合した樹脂組成物においても耐加水分解性が低下する。
【0028】
脂環式ポリエステル樹脂の融点は、ジカルボン酸成分として1,4−シクロヘキサンジカルボン酸を主成分とし、ジオール成分として1,4−シクロヘキサンジメタノールを主成分とする原料から得られる脂環式ポリエステル樹脂の場合、通常200〜250℃、好ましくは210〜230℃、更に好ましくは215〜230℃である。
【0029】
<芳香族ポリカーボネート樹脂(成分B)>
本発明における芳香族ポリカーボネート樹脂(成分B)は、芳香族ジヒドロキシ化合物とホスゲン又は炭酸ジエステルとの反応によって得られる。製造方法としては、ホスゲン法、エステル交換法などが挙げられる。
【0030】
芳香族ジヒドロキシ化合物としては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(=ビスフェノールA)、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(=テトラブロモビスフェノールA)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン等のビス(ヒドロキシアニリール)アルカン類;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3−5−トリメチルシクロヘキサン等のビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類;4−4’−ジヒドロキシフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルフェニルエーテル等のジヒドロキシジアリールエーテル類;4,4’−ジヒドロキシフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルフェニルスルフィド等のジヒドロキシジアリールスルフィド類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホキシド等のジヒドロキシジアリールスルホキシド類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン等のジヒドロキシジアリールスルホン類の他、ハイドロキノン、レゾルシン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル等が挙げられる。これらの芳香族ジヒドロキシ化合物は、必要に応じ、2種以上併用してもよい。これらの中では、特に2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(=ビスフェノールA)が好ましい。
【0031】
また、分岐した芳香族ポリカーボネート樹脂を得るには分岐化剤を使用すればよい。分岐化剤としては、フロログルシン、2,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−3−ヘプテン、4,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−2−ヘプテン、1,3,5−トリス(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾール、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,6−ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェノール、α,α’,α’’−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン等のポリヒドロキシ化合物の他、3,3−ビス(4−ヒドロキシアリール)オキシインドール(=イサチンビスフェノール)、5−クロルイサチンビスフェノール、5,7−ジクロルイサチンビスフェノール、5−ブロムイサチンビスフェノール等が挙げられる。分岐化剤の使用量は必要な分岐に対応する量である。
【0032】
ホスゲン法による芳香族ポリカーボネート樹脂の製造で使用される末端停止剤または分子量調整剤としては、一価のフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられ、通常、フェノール、p−t−ブチルフェノール、トリブロモフェノール、長鎖アルキルフェノール、脂肪族カルボン酸クロライド、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸、ヒドロキシ安息香酸アルキルエステル、アルキルエーテルフェノール等が使用される。末端停止剤または分子量調整剤は必要に応じて2種以上併用してもよい。
【0033】
本発明で使用する芳香族ポリカーボネート樹脂(成分A)の分子量は、メチレンジクロライド溶媒中20℃で測定される固有粘度〔η〕から以下の式で計算される平均分子量Mとして、通常10,000〜100,000、好ましくは13,000〜50,000である。
【0034】
【数1】

【0035】
<本発明の樹脂組成物>
本発明の樹脂組成物は、前述の脂環式ポリエステル樹脂(成分A)と芳香族ポリカーボネート樹脂(成分B)とから成る組成物であり、本発明において、脂環式ポリエステル樹脂(成分A)としては、前述の通り、ポリ(1,4−シクロヘキサンジメタノール−1,4−シクロヘキサンジカルボキシレート)(PCC)が好ましく使用される。
【0036】
ところで、PCCと芳香族ポリカーボネート樹脂とは相溶し且つその溶融混合物は高い透明性を維持することが知られている(J.Phys.:Condens. Matter 8(1996)p3811-3827)。しかしながら、上記の溶融混合物(樹脂組成物)の熱収縮性フィルムとしての利用、更には、芳香族ポリカーボネート樹脂によるPCC熱収縮性フィルムの熱収縮率の向上効果については、未だ知られていない。本発明の特徴は、上記の溶融混合物(樹脂組成物)について、特定の用途、すなわち、熱収縮性フィルムとしての用途を見出した点に存する。
【0037】
本発明の樹脂組成物における脂環式ポリエステル樹脂(成分A)と芳香族ポリカーボネート樹脂(成分B)との質量%比(A/B)は95/5〜75/25である。成分Aの含有率が75質量%未満の場合(すなわち成分Bの割合が25質量%を超える場合)は、樹脂組成物のガラス転移温度が高くなりすぎ、本発明の熱収縮性フィルムの熱収縮率が小さくなる場合がある。また、成分Aの含有率が95質量%を超える場合(すなわち成分Bの割合が5質量%未満の場合)は、熱収縮処理時に熱収縮温度とPCCの結晶化開始温度が近づき、収縮より結晶化が勝ってしまい、収縮率が小さくなる場合がある。斯かる観点から、成分A成分Bとの質量%比は、好ましくは95/5〜80/20、更に好ましくは95/5〜82/18である。
【0038】
<エステル交換反応抑制剤(成分C)>
本発明の樹脂組成物は、エステル交換反応抑制剤(成分C)を含むことが出来る。エステル交換反応抑制剤を含むことにより脂環式ポリエステル樹脂と芳香族ポリカーボネート樹脂との溶融混練りの際に両者がランダム共重合化してフィルムとした際の物性低下を抑制することが出来る。成分Cとしては、例えば、式(1)又は式(2)で示されるリン酸エステル金属塩が挙げられる。
【0039】
【化1】

【0040】
上記の式中、R1〜R5のアルキル基における炭素数は、好ましくは8〜30、更に好ましくは15〜26であり、Mは、好ましくは亜鉛またはアルミニウムであり、更に好ましくは亜鉛である。そして、リン酸エステル金属塩の具体例としては、モノステアリルリン酸の亜鉛塩、ジステアリルリン酸の亜鉛、これらの混合物、モノステアリルリン酸のアルミニウム塩、ジステアリルリン酸のアルミニウム塩、これらの混合物などが挙げられる。
【0041】
エステル交換反応抑制剤(成分C)の使用割合は、前述の成分A成分Bとの総和100質量部に対して0.01〜5質量部である。成分Cの使用割合が0.01質量部未満の場合は前述の効果が発揮されず、5質量部を超える場合は表面からブリードアウトすることがある。
【0042】
<その他の任意成分>
本発明の樹脂組成物は、熱収縮性フィルムにした際に、フィルムに耐ブロッキング性および易滑性を付与し得るという点から、無機および/または有機の微粒子を含有していることが好ましい。無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、カオリン、クレー、炭酸カルシウム、燐酸カルシウム、弗化リチウム、カーボンブラック、ポリエステル重合時のアルカリ金属、アルカリ土類金属、燐化合物などの触媒に起因する析出物が挙げられ、また、有機微粒子としては、例えば、各種の架橋ポリマー等が挙げられる。
【0043】
上記の微粒子の平均粒子径は、通常0.5〜10μm、好ましくは1〜8μm、更に好ましくは1〜5μmである。なお、ここでいう「平均粒子径」とは、レーザー回折法、動的光散乱法などの電磁波散乱法、遠心沈降式などの光透過法などの方法で測定した50%体積平均粒子径(d50)を意味するが、測定方法によって差異が生じる場合は、レーザー回折法による値を使用する。
【0044】
上記の微粒子の混合方法は、特に限定されず、樹脂の重合過程で添加することも出来るし、樹脂組成物の製造過程やフィルムの成形過程で混合することも出来る。微粒子の含有量は、樹脂組成物の全量に対し、通常0.005〜1質量%、好ましくは0.01〜0.6質量%、更に好ましくは0.02〜0.5質量%である。
【0045】
本発明の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、更に他の樹脂を含有することが出来る。他の樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、これらの無水マレイン酸変性物、アイオノマー等のポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
【0046】
更に、本発明の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、ヒンダードフェノール系、亜リン酸エステル系、チオエーテル系の酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、ヒンダードアミン系、シアノアクリレート系などの光安定剤、無機系または有機系の結晶核剤、分子量調整剤、耐加水分解剤、帯電防止剤、滑材、離型剤、可塑剤、難燃剤、難燃補助剤、発泡剤、着色剤、分散助剤などの添加剤を含有していてもよい。
【0047】
<熱収縮性フィルム>
本発明の熱収縮性フィルムは、前述の樹脂組成物を溶融押出しにより未延伸フィルムとし、得られた未延伸フィルムを65〜90℃で少なくとも一方向に延伸して成る。
【0048】
本発明の熱収縮性フィルムの製造は、延伸温度65〜90℃で少なくとも一方向に延伸すること以外は、従来公知の方法で行うことが出来る。例えば、原料となる成分A〜Cを予め乾燥・混合し、200〜300℃の温度で溶融押出し、カッティングしてペレット状組成物を得る。そして、得られたペレット状樹脂組成物を200〜300℃の温度でフィルム状に溶融押出し、次いで、得られた未延伸フィルムを延伸することにより熱収縮性フィルムを得る。また、未延伸フィルムは、成分A〜Cを200〜300℃の温度で直接に溶融押出しする方法で得ることも出来る。未延伸フィルムを得る方法としては、特に限定されず、Tダイ法、チューブラー法などを採用することが出来る。
【0049】
Tダイ法の場合には、押出し後、表面温度15〜80℃のキャスティングドラム上で急冷し、厚さ30〜300μmの未延伸フィルムを形成する。そして、加熱縦延伸ロールを使用し、ロール温度60〜120℃、延伸倍率1.0〜1.3倍(好ましくは1.0〜1.1倍)の条件下、未延伸フィルムを延伸する。次いで、テンターを使用し、延伸温度65〜90℃(好ましくは70℃〜85℃)、延伸倍率1.7〜7.0の条件下、上記の一軸延伸フィルムを横延伸する。その後、得られた一軸延伸フィルムを55〜100℃の温度で熱処理して巻き取る。延伸温度が65℃未満の場合は、良好な延伸が出来ずに破断し易い傾向となり、90℃を超える場合は熱収縮率の高いフィルムが得られ難い。得られた熱収縮性フィルムの熱収縮処理した際の主収縮方向は、フィルムの巻き取り方向に対して垂直方向となる。なお、耳部フィルム等はリサイクル原料として使用することも出来る。
【0050】
本発明の熱収縮性フィルムの厚さは通常10〜100μmである。厚さが10μm以上であることにより二次加工が容易であるという利点があり、100μmを超える場合は加工性に劣る傾向がある。
【0051】
本発明の熱収縮性フィルムは、90℃の温水に10秒間浸漬した直後に23℃の水で30秒間浸漬した際の主収縮方向の収縮率(SA)が45〜80%であり、かつ、100℃のシリコーンオイルに10秒間浸漬した直後に23℃の水で30秒間浸漬した際の主収縮方向の収縮率(SB)が60〜80%であることが好ましい。収縮率(SA)は好ましくは50〜80%である。
【0052】
収縮率(SA)及び(SB)の値が上記の範囲より小さい場合は、胴部や首部の径に大きな差を持つ形状のペットボトル等をシュリンク包装した際や容器全体にシュリンク包装した際に、しわが入ったり、形状追従性が不足したりし、仕上がりが不良となることがある。収縮率(SA)及び(SB)の値が上記の範囲より大きい場合は、収縮の際、ペットボトル等の容器を変形させたり、内容物を漏洩させりすることがある。
【0053】
因に、上記の様な収縮率(SA)及び(SB)を規定した意義は次の通りである。すなわち、一般に、収縮させる温度に対して収縮率が急激に立ち上がるような場合は、熱収縮フィルムによる加工の仕上がりが悪く、更に、収縮温度90℃と100℃とで収縮率の差がない場合(収縮率の頭打ち状態の場合)にも仕上がりが悪くなる。そこで、本発明においては、良好な仕上がりを確保するため、上記の様な収縮率(SA)及び(SB)を規定している。なお、一般に、熱収縮フィルムによる加工は蒸気シュリンカー等を使用して行われるが、収縮率(SA)及び(SB)の規定における10秒の時間は、蒸気シュリンカー等における処理時間に近い時間である。
【0054】
<多層フィルム>
本発明の熱収縮性フィルムは、異質材料または同質材料から成る他層を積層して多層フィルムとすることが出来る。本発明の多層フィルムは、本発明の熱収縮性フィルム(単層)を少なくとも1層含めばよく、例えば、本発明の熱収縮性フィルム以外に1種類または2種類の異質材料から成る2種3層、3種5層、4種7層など、用途に応じて複数の層で構成することが出来る。中でも、中間層として本発明の熱収縮性フィルムを使用した2種3層または3種5層が好適である。例えば、表裏層は印刷、シール適性に優れた樹脂から成る層とし、収縮特性を付与させるため中間層に本発明の熱収縮性フィルムを使用することが好ましい。
【0055】
上記の多層フィルムの厚さ比は、例えば、2種3層の場合、表裏層:中間層:表裏層=1:2:1〜1:10:1の範囲することが出来る。また、3種5層の場合、[表裏層:接着層]:中間層:[接着層:表裏層]=[1]:2:[1]乃至[1]:10:[1]の範囲の厚さ比とすることが出来、その場合、[表裏層:接着層]の厚さ比は1:1〜5:1の範囲とすることが出来る。
【0056】
本発明の熱収縮性フィルムの厚さは、前述の通り、通常10〜600μmであるが、用途に応じて適宜選択できる。例えば、食品、飲料、医薬品などの包装用途の場合、熱収縮性フィルム全体の厚さは、通常15〜400μm、好ましくは15〜200μmである。また、ポリエステルボトル、ガラス瓶などのボトルやその他のプラスチック容器などのラベルとして使用する場合、熱収縮性フィルム全体の厚さは、通常20〜100μm、好ましくは20〜80μm、更に好ましくは20〜60μmである。
【0057】
<収縮ラベル及び当該ラベルを装着した容器>
本発明の熱収縮性フィルムは、優れた収縮仕上がり性、自然収縮、透明性、フィルムの腰(常温における剛性)、耐破断性などの機械的強度などを有しており、その用途が特に制限されるものではないが。ペットボトル(300ミリリットル乃至2リットル程度の丸型、角型ボトル)の収縮ラベル用途、各種食品や物品の収縮包装、収縮結束包装用途、各種容器のキャップシール用途、各種食品や物品の収縮チューブ等に、収縮ラベルとして好適に使用することが出来、この収縮ラベルを装着した容器を得ることが出来る。そして、本発明の収縮性ラベル及び当該ラベルを装着して容器は、従来公知の方法を使用して作製することが出来る。
【0058】
本発明の熱収縮性フィルムは、プラスチック成形品の熱収縮ラベル素材の他、熱膨張率や吸収性などの点で本発明の熱収縮性フィルムとは極めて異なる材質を構成素材として使用した容器の熱収縮性ラベル素材として好適に利用できる。斯かる異種材質としては、例えば、金属、磁器、ガラス、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリメタクリル酸エステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂から選択される少なくとも1種が挙げられる。
【0059】
本発明の熱収縮性フィルムが利用できる容器は、特に限定されないが、プラスチック容器を好適に使用することが出来る。プラスチック容器を構成する材質としては、上記の樹脂の他、ポリスチレン、ゴム変性耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、スチレン−ブチルアクリレート共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、メタクリル酸エステル−ブタジエン−スチレン共重合体(MBS)、ポリ塩化ビニル系樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂などを挙げることが出来る。これらのプラスチック包装体は2種以上の樹脂類の混合物でも、積層体であってもよい。
【実施例】
【0060】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。以下の諸例で使用した樹脂組成物の構成成分は以下の表1に示す通りである。また、樹脂組成物およびフィルムの物性は後述の方法で評価した。
【0061】
【表1】

【0062】
製造例1:
攪拌機、留出管、加熱装置、圧力計、温度計および減圧装置を装備し、容量が100リットルのステンレス製反応器に、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(トランス体:シス体の比率が96:4)102質量部、1,4−シクロヘキサンジメタノール(トランス体:シス体の比率が69:31)87質量部およびテトラ−n−ブチルチタネートの6質量%ブタノール溶液0.005質量部を仕込み、反応器内を窒素ガスで置換した。反応器内を窒素ガスでシールしながら、内温を30分間で150℃に昇温し、更に、150℃から200℃まで1時間をかけて昇温した。次いで、200℃の温度で1時間保持してエステル化反応を行った後、200℃から250℃へ45分間で昇温しつつ、反応器内の圧力を徐々に減圧しながら重縮合反応を行った。反応機内圧力を絶対圧力0.1kPa、反応温度を250℃として3.7時間維持し、重縮合反応を終了した。重縮合反応終了後、得られた樹脂を水中にストランド状に抜き出し、切断してペレット化した。これを脂環式ポリエステル(A−1)とする。
【0063】
製造例2:
製造例1と同じ装置を使用し、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(トランス体:シス体の比率が96:4)100質量部、1,4−シクロヘキサンジメタノール(トランス体:シス体の比率が69:31)85質量部およびポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学社製、商品名「PTMG1000」;分子量1000)7.8質量部、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ-tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガノックス1010」)0.17質量部、テトラ−n−ブチルチタネートの6質量%ブタノール溶液0.005質量部を仕込み、製造例1と同様の条件でエステル化反応を行った。その後、200℃から250℃へ45分間で昇温しつつ、反応器内の圧力を徐々に減圧しながら重縮合反応を行った。反応機内圧力を絶対圧力0.1kPa、反応温度を250℃として3.5時間維持し、重縮合反応を終了した。重縮合反応終了後、得られた樹脂を水中にストランド状に抜き出し、切断してペレット化した。これを脂環式ポリエステル(A−2)とする。
【0064】
<物性の評価方法>
(1)IV:
フェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタン(質量比1/1)の混合溶媒約25mLに試料約0.25gを溶解させて濃度1.00g/dLの溶液を調製した後、30℃まで冷却して保持し、全自動溶液粘度計(センテック社製「2CH型DJ504」)にて、濃度が1.00×10−2g/dLの試料溶液および溶媒のみの落下秒数を測定し、下式により算出した。
【0065】
【数2】

【0066】
(2)90℃熱収縮率(単位:%):
実施例または比較例で得られた熱収縮性フィルムを、主収縮方向(TD方向)に150mm、これに対する直向方向(MD方向)に20mmの大きさに切り取り、試験片を作製した。試験片の測定方向に100mm間隔の標線を付し、90℃の温水に10秒間浸漬させ、その直後、23℃の冷水に30秒間浸漬し、標線の間隔を測定して収縮率を算出する。測定は同一サンプルについて5点行った。そして、平均値を求め、次式により収縮率を算出した。
【0067】
【数3】

【0068】
(3)100℃熱収縮率(単位:%):
90℃熱収縮率の測定方法と同様に熱収縮性フィルムより試験片を作製し、100℃のシリコーンオイル(東芝シリコン社製「TSF−458−100」)に10秒間浸漬させ、その直後、23℃の冷水に30秒間浸漬し、90℃熱収縮率の測定方法と同様に算出した。
【0069】
(4)色調(YI):
カラーコンピューター(スガ試験機社SMカラーコンピューター・モデルSM−5)を使用し、透過法にてJIS K7103に従い、実施例または比較例で得られた熱収縮性フィルムについての三刺激値X、Y、Zを測定し、下式によって黄色度YI(イエローネスインデックス)を算出した。
【0070】
【数4】

【0071】
実施例1:
前述の脂環式ポリエステル樹脂(A−1)80質量部と芳香族ポリカーボネート樹脂(B)20質量部とエステル交換反応抑制剤(C)0.05質量部とをドライブレンドし、Tダイを備え2箇所のベントポートを有する径30mmの二軸押出機(プラスチック工学研究所社製「BT−30」:L/D=36)に供給し、温度250℃、200Paの減圧下でフィルム状に溶融押出した後、静電密着装置を備え、30℃に冷却された回転ロール表面に密着させて急冷することにより、厚さ200μmの未延伸フィルムを得た。その後、この未延伸フィルムから6cm×6cmの正方形の試料を切り出し、T.M.Long社製の同時二軸延伸機を使用し、延伸温度85℃で、押出方向に対して直角方向(TD)に4倍延伸し、厚さ50μmの熱収縮性フィルムを得た。得られた熱収縮性フィルムについて評価を行った。結果を表2に示す。
【0072】
実施例2〜7及び比較例1〜5:
実施例1において、表2に示す配合量にて脂環式ポリエステル樹脂(A−1、A−2)、芳香族ポリカーボネート樹脂(B)及びエステル交換反応抑制剤(C)を配合し、表2に示す延伸温度にて延伸したこと以外は、実施例1と同様にして熱収縮性フィルムを得評価した。結果を表2に示す。
【0073】
【表2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
脂環式ポリエステル樹脂(成分A)と芳香族ポリカーボネート樹脂(成分B)とから成り、成分Aと成分Bの質量%比が95/5〜75/25であることを特徴とする熱収縮性フィルム用樹脂組成物。
【請求項2】
脂環式ポリエステル樹脂(成分A)がポリ(1,4−シクロヘキサンジメタノール−1,4−シクロヘキサンジカルボキシレート)である請求項1に記載の熱収縮性フィルム用樹脂組成物。
【請求項3】
成分A成分Bとの総和100質量部に対してエステル交換反応抑制剤(成分C)0.01〜5質量部を含む請求項1又は2に記載の熱収縮性フィルム用樹脂組成物。
【請求項4】
エステル交換反応抑制剤(成分C)が以下の化学式(1)又は(2)で示される少なくとも1種のリン酸エステル金属塩から選ばれる請求項3に記載の熱収縮性フィルム用樹脂組成物。
【化1】

【請求項5】
請求項1〜4の何れかに記載の樹脂組成物を溶融押出しにより未延伸フィルムとし、得られた未延伸フィルムを65〜90℃で少なくとも一方向に延伸して成ることを特徴とする熱収縮性フィルム。
【請求項6】
90℃の温水に10秒間浸漬した直後に23℃の水で30秒間浸漬した際の主収縮方向の収縮率が45〜80%であり、かつ、100℃のシリコーンオイルに10秒間浸漬した直後に23℃の水で30秒間浸漬した際の主収縮方向の収縮率が60〜80%である請求項5に記載の熱収縮性フィルム。
【請求項7】
請求項5又は6に記載の熱収縮性フィルムを基材として使用することを特徴とする熱収縮性ラベル。
【請求項8】
請求項7に記載の熱収縮性ラベルを装着したことを特徴とする容器。

【公開番号】特開2006−348148(P2006−348148A)
【公開日】平成18年12月28日(2006.12.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−175227(P2005−175227)
【出願日】平成17年6月15日(2005.6.15)
【出願人】(000005968)三菱化学株式会社 (4,356)
【Fターム(参考)】