热收缩性聚酯系薄膜及包装体制造技术

本发明专利技术的课题在于，提供一种热收缩性聚酯系薄膜，其在宽度方向上具有高热收缩率，长度方向显示低热收缩率，长度方向的机械强度较大，打孔线启封性也良好，且收缩加工性也优异。一种热收缩性聚酯系薄膜，其满足以下的特征(1)～(4)。(1)98℃的热水热收缩率在薄膜主收缩方向上为55％以上且90％以下，(2)98℃的热水热收缩率在与薄膜主收缩方向正交的方向上为‑5％以上且12％以下，(3)通过温度调制DSC测定可逆热流时的Tg前后的比热容差ΔCp为0.1J/(g·℃)以上且0.7J/(g·℃)以下，(4)与薄膜主收缩方向正交的方向的拉伸断裂强度为70MPa以上且150MPa以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合于热收缩性标签用途的热收缩性聚酯系薄膜、以及使用有标签的包装体。
技术介绍
近年来，在兼任玻璃瓶或塑料瓶等的保护和商品的显示的标签包装、帽形密封(cap seal)、集成包装等用途中，耐热性高、容易焚烧、且耐溶剂性优异的聚酯系的热收缩性薄膜被广泛用作收缩标签，随着PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)瓶容器等的增大而存在用量增加的倾向。迄今，作为热收缩性聚酯系薄膜，广泛利用沿宽度方向大幅收缩的薄膜。另外，还已知：为了使收缩加工性良好，而使作为非收缩方向的长度方向的收缩率为负值(即通过加热而延伸)(专利文献1)。宽度方向为主收缩方向的热收缩性聚酯系薄膜为了表现出沿宽度方向的收缩特性而在宽度方向上实施了高倍率的拉伸，但对于与主收缩方向正交的长度方向，往往仅实施了低倍率的拉伸，也有时未经拉伸。这样的在长度方向上实施了低倍率的拉伸的薄膜、仅在宽度方向上进行了拉伸的薄膜存在长度方向的机械强度差的缺点。另外，若为了改善长度方向的机械强度而沿长度方向拉伸，则长度方向的机械强度虽然变高，但长度方向的收缩率也会变高，而使收缩加工性变差。此外，目前的热收缩性薄膜是通过以使90℃中的热水热收缩率成为40～60％的方式调节聚酯的组成、拉伸条件而制造的(专利文献2)。另外，即使是更高收缩的薄膜，其在90℃中的热水热收缩率变为40～80％(专利文献3)，仍未制造出超过80％的高收缩薄膜。然而，近来，为了保护内装物、提高外观性，期望以标签覆盖容器的大部分。因此，逐渐开始需要宽度方向的收缩率超过80％的高收缩薄膜。另外，若长度方向的收缩率高，则长度方向的标签长度变短，因此不符合想要以标签覆盖容器的大部分这样的期望。因此，更期望使长度方向的收缩率为0、负值(延伸)。然而，专利文献2、专利文献3等在长度方向上机械强度高的薄膜在长度方向的收缩率并非为负值。在长度方向上维持高机械强度与降低长度方向的收缩率直至成为负值是相矛盾的，故有困难，若想要进一步提高宽度方向的收缩率，则长度方向的收缩率也会变高而使收缩加工性变差。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特公平5-33895号公报专利文献2：日本专利第5240387号公报专利文献3：日本专利第5339061号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的课题在于，提供一种热收缩性聚酯系薄膜，其在宽度方向上具有高热收缩率，长度方向显示低热收缩率，长度方向的机械强度较大，打孔线启封性也良好，且收缩加工性也优异。用于解决问题的方案解决了上述课题的本专利技术为一种热收缩性聚酯系薄膜，其特征在于，满足以下特征(1)～(4)。(1)将薄膜浸渍于98℃的热水中10秒时的热水热收缩率在薄膜主收缩方向上为55％以上且90％以下，(2)将薄膜浸渍于98℃的热水中10秒时的热水热收缩率在与薄膜主收缩方向正交的方向上为-5％以上且12％以下，(3)通过温度调制DSC测定可逆热流时的Tg前后的比热容差ΔCp为0.1J/(g·℃)以上且0.7J/(g·℃)以下，(4)与薄膜主收缩方向正交的方向的拉伸断裂强度为70MPa以上且150MPa以下。上述特征(3)中的Tg前后的比热容差相当于在Tg前后分子链开始移动的以往的非晶(柔性非晶；Mobile amorphous；以往的完全非晶)的量，详细如后所述。该柔性非晶可以与如果不达到高于Tg的温度则分子链不会变成可移动状态的刚性非晶(Rigid amorphous)区别，本专利技术人等发现：该柔性非晶的量会影响热收缩率、尽可能使柔性非晶不变化成刚性非晶、或者使大多数刚性非晶变化成柔性非晶，这些对用于得到高热收缩率且在长度方向上难以收缩的薄膜是重要的，从而完成了本专利技术。本专利技术的热收缩性聚酯系薄膜中，优选的是，在90℃的热风中测定的薄膜主收缩方向的最大收缩应力为2MPa以上且14MPa以下，且自测定开始起30秒后的收缩应力为最大收缩应力的60％以上且100％以下。另外，优选的是，在80℃的热水中使其沿主收缩方向收缩10％后的、与主收缩方向正交的方向的每单位厚度的直角撕裂强度为180N/mm以上且350N/mm以下。本专利技术的热收缩性聚酯系薄膜是在主收缩方向、以及与主收缩方向正交的方向上双轴拉伸而得到的。本专利技术中，还包括一种包装体，其是将用上述热收缩性聚酯系薄膜得到的标签被覆包装对象物的至少外周的一部分并使其热收缩而形成的。专利技术的效果本专利技术的热收缩性聚酯系薄膜中，有助于收缩的柔性非晶量较多，且以在热处理工序中使柔性非晶不变化为刚性非晶的条件制造，因此可提供热收缩率大于以往的热收缩性薄膜。另外，由于进行纵向-横向的双轴拉伸，故与宽度方向正交的长度方向的机械强度也较高，因此作为PET瓶等的标签使用时，可在短时间内非常有效地装贴于瓶等容器，在热收缩时也可表现出褶皱、收缩不足极少的良好的加工性。另外，由于薄膜强度较大，因此在进行印刷加工、管道(Tubing)加工时的加工特性良好。进而，由于收缩应力的衰减率较小，自收缩开始起30秒后的收缩应力也较高，故在标签装贴工序的加热时即使容器发生热膨胀，追随性也良好，不易产生标签的松驰，而能够获得良好的外观。此外，作为标签的打孔线启封性良好，开封标签时从撕裂开始直至撕裂结束为止，可以整齐地沿着打孔线切割。另外，由于本专利技术的热收缩性聚酯系薄膜是在纵向横向的双轴拉伸而制造的，因此能够非常有效地生产。另外，本专利技术的热收缩性聚酯系薄膜通过溶剂使正面和背面(或者相同表面彼此)粘接时的粘接力极高，可以适用于以PET瓶等的标签为首的各种被覆标签等。而且，用由本专利技术的热收缩性聚酯系薄膜得到的标签包装的包装体具有良好的外观。附图说明图1为实施例1的薄膜的利用温度调制DSC测定的可逆热流。图2为示出用于测定直角撕裂强度的试验片的形状的说明图。图3为实施例1与比较例1的薄膜的收缩应力曲线。具体实施方式如专利文献2、专利文献3中记载，本专利技术人等得到如下见解：为了得到长度方向的机械强度高且打孔线启封性优异的热收缩性聚酯系薄膜，需要使“在长度方向上取向且无助于收缩力的分子”存在于薄膜中，其结果，采用沿薄膜纵向(长度方向)拉伸后并沿宽度方向拉伸的、所谓的纵向-横向拉伸法。该纵向-横向拉伸法中，为了在纵向的拉伸后缓和纵向的收缩力，在宽度方向的拉伸前进行中间热处理。对于用于得到更高收缩的薄膜的一种方法，有在薄膜中增加构成能成为非晶的单元的单体成分(以下，简称为非晶成分)的量的方法。通过以往的横向单轴拉伸法得到的薄膜中，能够确认到通过增加非晶成分量而会对应地增加收缩率。然而，确认到：对于本专利技术人等发现的通过上述的纵向-横向拉伸法得到的薄膜，即使增加非晶成分量，也观察不到收缩率对应于增加量而有所增大。若进一步增加非晶成分量，则厚度不均会变大而使生产率变差。进而，本专利技术人等经过研究，结果还确认到：结晶度与热收缩率、或者熔解热与热收缩率之间几乎无相关性。由此认为：聚酯不是分为晶相和非晶相这两相，而是分为晶相、柔性非晶相和刚性非晶相这三相。该刚性非晶(Rigid amorphous)是指晶体与柔性非晶(Mobile amorphous；以往的完全非晶)的中间状态，在玻璃化转变温度(Tg)以上分子运动也会冻结，在高于Tg的温度下成为流动状态的非晶(例如，十时稔，“DSC(3)-高分子的玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热收缩性聚酯系薄膜，其特征在于，满足以下特征(1)～(4)，(1)将薄膜浸渍于98℃的热水中10秒时的热水热收缩率在薄膜主收缩方向上为55％以上且90％以下，(2)将薄膜浸渍于98℃的热水中10秒时的热水热收缩率在与薄膜主收缩方向正交的方向上为‑5％以上且12％以下，(3)通过温度调制DSC测定可逆热流时的Tg前后的比热容差ΔCp为0.1J/(g·℃)以上且0.7J/(g·℃)以下，(4)与薄膜主收缩方向正交的方向的拉伸断裂强度为70MPa以上且150MPa以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.01 JP 2014-075842;2015.01.15 JP 2015-005591.一种热收缩性聚酯系薄膜，其特征在于，满足以下特征(1)～(4)，(1)将薄膜浸渍于98℃的热水中10秒时的热水热收缩率在薄膜主收缩方向上为55％以上且90％以下，(2)将薄膜浸渍于98℃的热水中10秒时的热水热收缩率在与薄膜主收缩方向正交的方向上为-5％以上且12％以下，(3)通过温度调制DSC测定可逆热流时的Tg前后的比热容差ΔCp为0.1J/(g·℃)以上且0.7J/(g·℃)以下，(4)与薄膜主收缩方向正交的方向的拉伸断裂强度为70MPa以上且150M...

【专利技术属性】
技术研发人员：春田雅幸，石丸慎太郎，
申请(专利权)人：东洋纺株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP