(57)【要約】【課題】容器に装着する際に高遠に接着できかつ仕上がり性も良好な熱収縮性ポリエステルフィルムを用いたラベルを提供すること、さらには容器に装着するのに適した長手方向を主収縮方向とする熱収縮性ポリエステルフィルムを用いたラベルを提供すること。【解決手段】少なくとも１軸に延伸された熱収縮性ポリエステル系フィルムからなるチューブ状に形成された熱収縮性ラベルであって、フィルム端部をフィルムの所定の位置に重ね、フィルムの重なった部分にレーザーを照射してフィルム同士の重ね合わさった部分を溶着し、チューブ状に成形されたものであることを特徴とする熱収縮性ラベルである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１軸に延伸された熱収縮性ポリエステル系フィルムからなるチューブ状に形成された熱収縮性ラベルであって、フィルム端部をフィルムの所定の位置に重ね、フィルムの重なった部分にレーザーを照射してフィルム同士の重ね合わさった部分を溶着し、チューブ状に成形されたものであることを特徴とする熱収縮性ラベル。
【請求項２】
フィルム同士の重ね合わさった部分を溶着するために用いるレーザーが、炭酸ガスレーザーであることを特徴とする請求項１に記載の熱収縮性ラベル。
【請求項３】
上記熱収縮性ポリエステル系フィルムが、長手方向が主収縮方向である熱収縮性ポリエステル系フィルムロールから繰り出されたものである請求項１または２に記載の熱収縮性ラベル。
【請求項４】
少なくとも１軸に延伸された熱収縮性ポリエステル系フィルムの端部をフィルムの所定の位置に重ね、フィルムの重なった部分にレーザーを照射して、フィルム同士の重ね合わさった部分を溶着しチューブ状に成形することを特徴とする熱収縮性ラベルの製造方法。
【請求項５】
フィルム同士の重ね合わさった部分を溶着するために用いるレーザーが、炭酸ガスレーザーであることを特徴とする請求項４に記載の熱収縮性ラベルの製造方法。
【請求項６】
容器に装着する前に予め、フィルムの重なった部分にレーザーを照射して、フィルム同士の重ね合わさった部分を溶着しチューブ状に成形し、その後容器に装着する工程を含む請求項３または４に記載の熱収縮性ラベルの製造方法。
【請求項７】
容器に直接フィルムを巻回した後、フィルムの重なった部分にレーザーを照射して、フィルム同士の重ね合わさった部分を溶着しチューブ状に成形することを特徴とする請求項３または４に記載の熱収縮性ラベルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱収縮性ラベルに関し、特にペットボトル（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ボトル）、ガラスボトル等のボトルを被覆するための熱収縮性ラベルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、包装品の外観向上のための外装、内容物の直接的な衝突を避けるための包装、ガラス瓶またはプラスチックボトルの保護と商品の表示を兼ねたラベル包装等の用途に、各種樹脂からなる熱収縮性プラスチックフィルムが広範に使用されている。それらの熱収縮性プラスチックフィルムのうち、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂等からなる延伸フィルムは、ＰＥＴ容器、ポリエチレン容器、ガラス容器等の各種の容器において、ラベルやキャップシールあるいは集積包装の目的で使用される。
【０００３】
ところが、ポリ塩化ビニル系フィルムは、収縮特性には優れるものの、耐熱性が低い上に、焼却時に塩化水素ガスを発生したり、ダイオキシンの原因となる等の問題がある。また、ポリ塩化ビニル系フィルムをＰＥＴ容器等の収縮ラベルとして用いると、容器をリサイクル利用する際に、ラベルと容器を分別しなければならない、という問題もある。一方、ポリスチレン系フィルムは、収縮後の仕上がり外観性が良好であるものの、耐溶剤性に劣るため、印刷の際に特殊な組成のインキを使用しなければならない、という不具合がある。また、ポリスチレン系フィルムは、高温で焼却する必要がある上に、焼却時に異臭を伴って多量の黒煙が発生するという問題がある。
このため、耐熱性が高く、焼却が容易であり、耐溶剤性に優れたポリエステル系フィルムが、熱収縮性ラベルとして広汎に利用されるようになってきており、ＰＥＴ容器の流通量の増大に伴って、使用量が増加している傾向にある。
【０００４】
これまで、熱収縮性ポリエステル系フィルムとしては、幅方向に大きく収縮させるものが広く利用されている。幅方向が主収縮方向である熱収縮性ポリエステル系フィルムは、幅方向への収縮特性を発現させるため幅方向に高倍率の延伸が施されているが、主収縮方向と直交する長手方向に関しては、低倍率の延伸が施されているだけであることが多く、延伸されていないものもある。このような長手方向に低倍率の延伸を施したのみのフィルムや、幅方向のみしか延伸されていないフィルムは、長手方向の機械的強度が劣るという欠点がある。
【０００５】
また、ボトルのラベルは、環状にしてボトルに装着した後に周方向に熱収縮させなければならないため、幅方向に熱収縮する熱収縮性フィルムをラベルとして装着する際には、フィルムの幅方向が周方向となるように環状体（チューブ）を形成した上で、その環状体を所定の長さ毎に切断してボトルに装着しなければならない。したがって、幅方向に熱収縮する熱収縮性フィルムからなるラベルをボトルに装着するのは、生産速度が高速になればなるほど困難になってくる。
【０００６】
このため、最近では、フィルムロールから直接ボトルの周囲に装着することが可能な長手方向に熱収縮するフィルムが求められている。さらに、近年では、お弁当等の合成樹脂製の片開き容器の周囲を帯状のフィルムで覆うことによって容器を閉じた状態で保持するラッピング方法が開発されており、長手方向に収縮するフィルムは、そのような包装用途にも適している。したがって、長手方向に収縮するフィルムは、今後、需要が飛躍的に増大するものと見込まれる。
【０００７】
これらの長手方向に収縮するフィルムをボトル等の容器に装着してフィルム連続体（ラベル）を成形するには、容器に適当な長さのフィルムの一端を貼着し、容器外周にフィルムを巻付けてもう一方のフィルム端が上になるようにフィルム端同士を重ね合わせて貼り合せる方法が用いられる（例えば特許文献１）。これらの容器とフィルム、あるいはフィルム端同士の貼着には、粘着剤による貼着、接着剤による貼着、溶剤による貼着、熱シールによる貼着が挙げられる。
【０００８】
しかしながら、これらのフィルムを容器に装着する工程で用いる貼着方法として、粘着剤を用いた場合には充分な接着力が得られず、収縮のための熱処理の際にラベルのずれや剥がれが発生してしまう。また、容器が立った状態でラベルが巻き付けられるため、溶剤接着では溶剤の粘度が低過ぎて垂れや飛び散りにより塗布が不均一になったり、周囲を汚染したりするといった問題がある。また、生産性向上の観点から高速装着を考慮すれば短時間で接着処理することが重要となるが、熱シールでは高速かつ均一な処理が困難である。さらに、接着剤として例えばホットメルト接着剤を用いた場合には、接着剤の熱によるラベルのゆがみや、後工程での収縮不足等が起こり易いという問題があった。
【０００９】
また、意匠性や強度の観点からボトル等の容器の形状として凹凸が大きく複雑な容器の使用も増加しているが、フィルムをこれらの複雑な形状の容器に直接貼着しようとすると、容器の凹部のフィルム重ね合わせ部分の圧着が困難となり接着剤等を用いて貼着する方法では、うまく接着できない場合があった。
【特許文献１】特開２００５−２９２１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記間題点を解消し、容器に装着する際に高速に接着できかつ仕上がり性も良好な熱収縮性ポリエステルフィルムを用いたラベルを提供することを課題としている。さらには容器に装着するのに適した長手方向を主収縮方向とする熱収縮性ポリエステルフィルムを用いたラペルを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成し得た本発明は、少なくとも１軸に延伸された熱収縮性ポリエステル系フィルムからなるチューブ状に形成された熱収縮性ラベルであって、フィルム端部をフィルムの所定の位置に重ね、フィルムの重なった部分にレーザーを照射してフィルム同士の重ね合わさった部分を溶着し、チューブ状に成形されたものであることを特徴とする熱収縮性ラベルである。
【００１２】
上記フィルム同士の重ね合わさった部分を溶着するのに用いるレーザーが炭酸ガスレーザーであることが好ましい。
【００１３】
また、上記熱収縮性ポリエステル系フィルムが、長手方向が主収縮方向である熱収縮性ポリエステル系フィルムロールから繰り出されたものであることがより好ましい。
【００１４】
少なくとも１軸に延伸された熱収縮性ポリエステル系フィルムの端部をフィルムの所定の位置に重ね、フィルムの重なった部分にレーザーを照射して、フィルム同士の重ね合わさった部分を溶着しチューブ状に成形することを特徴とする熱収縮性ラベルの製造方法も含まれる。
【００１５】
上記製造方法においては、容器に装着する前に予め、フィルムの重なった部分にレーザーを照射して、フィルム同士の重ね合わさった部分を溶着しチューブ状に成形し、その後容器に装着する工程を含むことが望ましい。
【００１６】
また本発明には、容器に直接フィルムを巻回した後、フィルムの重なった部分にレーザーを照射して、フィルム同士の重ね合わさった部分を溶着しチューブ状に成形することを特徴とする熱収縮性ラベルの製造方法も含まれる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、容器に装着する際に高速に接着できかつ仕上がり性も良好な熱収縮性ポリエステルフィルムを用いたラベルを提供することができた。さらには容器に装着するのに適した長手方向を主収縮方向とする熱収縮性ポリエステルフィルムを用いたラベルを提供することもできた。従って、ＰＥＴボトル、ガラスボトル等のボトル用の熱収縮性ラベルとして有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、少なくとも１軸に延伸された熱収縮性ポリエステル系フィルムからなるチューブ状に形成された熱収縮性ラベルであって、フィルム端部をフィルムの所定の位置に重ね、フィルムの重なった部分にレーザーを照射してフィルム同士の重ね合わさった部分を溶着し、チューブ状に成形されたものであることを特徴とする熱収縮性ラベルに関する。なお、前記「フィルム端部をフィルムの所定の位置に重ね」とは、装着する容器の外周に見合った大きさのチューブ状体を形成するように、フィルム端部とフィルムを重ね合わせることをさす。
【００１９】
本発明で使用する熱収縮性ポリエステル系フィルムの原料として用いられるポリエステルを構成するジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、オルトフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、および脂環式ジカルボン酸等を挙げることができる。
【００２０】
３価以上の多価カルボン酸（たとえば、トリメリット酸、ピロメリット酸およびこれらの無水物等）は用いないことが好ましい。これらの多価カルボン酸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は、必要な高収縮率を達成しにくくなる。
【００２１】
本発明で使用するポリエステルを構成するジオール成分としては、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、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール、ビスフェノールＡ等の芳香族系ジオール等を挙げることができる。
【００２２】
本発明の熱収縮性ポリエステル系フィルムに用いるポリエステルは、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の環状ジオールや、炭素数３〜６個を有するジオール（たとえば、１−３プロパンジオール、１−４ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール等）のうちの１種以上を含有させて、ガラス転移点（Ｔｇ）を６０〜８０℃に調整したポリエステルが好ましい。
【００２３】
また、熱収縮性ポリエステル系フィルムに用いるポリエステルは、ジオール成分１００モル％中の非晶質成分となりうる１種以上のジオール成分の合計が１５モル％以上であることが好ましく、１７モル％以上であることがより好ましく、特に２０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ジオールとしては、たとえば、ネオペンチルグリコール、１，４一シクロヘキサンジオールが挙げられる。また、イソフタル酸も非晶質成分となりうるので、ジカルボン酸成分１００モル％中、イソフタル酸を１５モル％以上使用してもよい。
【００２４】
熱収縮性ポリエステル系フィルムに用いるポリエステルを合成する際には、炭素数８個以上のジオール（たとえばオクタンジオール等）や、３価以上の多価アルコール（たとえば、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）は用いないことが好ましい。これらのジオール、また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は、必要な高収縮率を達成しにくくなる。
【００２５】
また、熱収縮性ポリエステル系フィルムに用いるポリエステル中には、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を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、存在し易いが、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。
熱収縮性ポリエステル系フィルムは、９０℃の温水中で無荷重状態で１０秒間に亘って処理したときに、収縮前後の長さから、下式１により算出したフィルムの長手方向の熱収縮率（すなわち、９０℃の湯温熱収縮率）が、１５％以上８０％以下であることが好ましい。
熱収縮率＝｛（収縮前の長さ一収縮後の長さ）／収縮前の長さ｝×１００（％）    式１
【００２６】
９０℃における長手方向の湯温熱収縮率が１５％以下であると、収縮量が小さいために、熱収縮した後のラベルにシワやクルミが生じてしまうので好ましくなく、反対に、９０℃における長手方向の湯温熱収縮率が８０％以上であると、ラベルとして用いた場合に熱収縮時に収縮に歪みが生じ易くなったり、いわゆる“飛び上がり”が発生してしまうので好ましくない。９０℃における長手方向の湯温熱収縮率は、２０％以上であると好ましく、３０％以上であるとより好ましく、４０％以上であると特に好ましい。また、９０℃における長手方向の湯温熱収縮率は、７５％以下であると好ましく、７０％以下であるとより好ましく、６５％以下であると特に好ましい。
【００２７】
熱収縮性ポリエステル系フィルムは、９０℃の温水中で無荷重状態で１０秒間に亘って処理したときに、収縮前後の長さから上式１により算出したフィルムの幅方向の湯温熱収縮率が、−５％以上２０％以下であることが好ましい。
【００２８】
９０℃における幅方向の湯温熱収縮率が−５％未満であると、ボトルのラベルとして使用する際に良好な収縮外観を得ることができないので好ましくなく、反対に、９０℃における幅方向の湯温熱収縮率が２０％を上回ると、ラベルとして用いた場合に熱収縮時に収縮に歪みが生じ易くなるので好ましくない。９０℃における幅方向の湯温熱収縮率は、−２％以上であると好ましく、０％以上であるとより好ましく、２％以上であると特に好ましい。また、９０℃における幅方向の湯温熱収縮率は、１７％以下であると好ましく、１４％以下であるとより好ましく、１１％以下であると特に好ましい。
【００２９】
熱収縮性ポリエステル系フィルムは、８０℃の温水中で長手方向に１０％収縮させた後に、以下の方法で単位厚み当たりの幅方向の直角引裂強度を求めたときに、その幅方向の直角引裂強度が１００Ｎ／ｍｍ以上３００Ｎ／ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
［直角引裂強度の測定方法］
熱収縮前のフィルムを主収縮方向が長手方向になるように切断し、矩形の枠に長手方向の両端部を固定する。このとき、枠の長さより１０％長くなるように試料を弛ませて枠に固定する。８０±０，５℃の温水中に試料を枠毎、浸漬し、弛んだフィルムが枠内で緊張状態となるまで、約５秒、フィルムを主収縮方向に１０％収縮させる。続いて、２５℃の水に浸漬した後、取りだしてよく水気を拭き取る。
続いて、上記収縮後のフィルムから、ＪＩＳＫ−７１２８−３に準じて所定の大きさの試験片としてサンプリングする。その後に、万能引張試験機で試験片の両端を極み、引張速度２００ｍｍ／分の条件で、フィルムの幅方向における引張破壊時の強度（Ｎ）の測定を行う。そして、下式２を用いて単位厚み（ｍｍ）当たりの直角引裂強度（Ｎ／ｍｍ）を算出する。
直角引裂強度＝引張破壊時の強度÷厚み    式２
【００３１】
８０℃の温水中で長手方向に１０％収縮させた後の直角引裂強度が１００Ｎ／ｍｍより小さいと、ラベルとして使用した場合に、運搬中の落下等の衝撃によって簡単に破れてしまう事態が生ずる可能性があるので好ましくなく、反対に、直角引裂強度が３００Ｎ／ｍｍより大きいと、ラベルを引き裂く際のカット性（引き裂き易さ）が不良となるため好ましくない。直角引裂強度は、１２５Ｎ／ｍｍ以上であると好ましく、１５０Ｎ／ｍｍ以上であるとより好ましく、１７５Ｎ／ｍｍ以上であると特に好ましい。また、直角引裂強度は、２７５Ｎ／ｍｍ以下であると好ましく、２５０Ｎ／ｍｍ以下であるとより好ましく、２２５Ｎ／ｍｍ以下であると特に好ましい。
【００３２】
熱収縮性ポリエステル系フィルムは、８０℃の温水中で長手方向に１０％収縮させた後に、以下の方法で長手方向および幅方向のエルメンドルフ引裂荷重を求めたときに、それらのエルメンドルフ引裂荷重の比であるエルメンドルフ比が０．１５以上１．５以下であることが好ましい。
【００３３】
［エルメンドルフ比の測定方法］
直角引裂強度の場合と同様にして、フィルムを長手方向１０％収縮させる。その後、ＪＩＳＫ７１２８−２に準じてエルメンドルフ引裂力を測定する。フィルムの長手方向および幅方向のエルメンドルフ引裂荷重（Ｎ）の測定を行へ下式３を用いてエルメンドルフ比を算出する。
エルメンドルフ比＝長手方向のエルメンドルフ引裂荷重÷幅方向のエルメンドルフ引裂荷重  式３
【００３４】
エルメンドルフ比が０．１５未満であると、ラベルとして使用した場合にノッチ（切欠き）に沿って真っ直ぐに引き裂きにくいので好ましくない。反対にエルメンドルフ比が１．５を上回ると、斜めにずれた位置で裂け易くなるので好ましくない。エルメンドルフ比は、０．２０以上であると好ましく、０．２５以上であるとより好ましく、０．３以上であると特に好ましい。また、エルメンドルフ比は、１．４以下であると好ましく、１．３以下であるとより好ましく、１．２以下であると特に好ましい。
【００３５】
熱収縮性ポリエステル系フィルムは、４０℃６５％ＲＨの雰囲気下で７００時間以上に亘ってエージング（保存）した後の自然収縮率が０．０５％以上１．５％以下であることが好ましい。なお、自然収縮率は、下式４を用いて算出することができる。
自然収縮率＝｛（エージング前の長さ−エージング後の長さ）／エージング前の長さ）×１００（％）  式４
【００３６】
自然収縮率が１．５％以下であると、ロール状に巻き取られた製品を保管しておく場合に、巻き締まりがおこり、フィルムにシワが入り易いので好ましくない。自然収縮率は小さいほど好ましいが、測定精度の面から、０，０５％程度が下限であると考えている。また、自然収縮率は、１．３％以下であると好ましく、１．１％以下であるとより好ましく、１．０％以下であると特に好ましい。
【００３７】
熱収縮性ポリエステル系フィルムは、上記したポリエステル原料を押出機により溶融押し出しして未延伸フィルムを形成し、その未延伸フィルムを以下に示す方法により、二軸延伸して熱処理することによって得ることができる。なおポリエステルは、前記した好適なジカルボン酸成とジオール成分とを公知の方法で重縮合させることで得ることができる。また、通常は、チップ状のポリエステルを２種以上混合してフィルムの原料として使用する。
【００３８】
原料樹脂を溶融押し出しする際には、ポリエステル原料をホッパードライヤー、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するのが好ましい。そのようにポリエステル原料を乾燥させた後に、押出機を利用して、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することができる。
【００３９】
そして、押し出し後のシート状の溶融樹脂を急冷することによって未延伸フィルムを得ることができる。なお、溶融樹脂を急冷する方法としては、溶融樹脂を口金から回転ドラム上にキャストして急冷固化することにより実質的に未配向の樹脂シートを得る方法を好適に採用することができる。
【００４０】
さらに、得られた未延伸フィルムを、後述するように、所定の条件で幅方向に延伸した後に、一旦、熱処理し、その後、所定の条件で長手方向に延伸（縦延伸）し、この縦延伸後のフィルムを急冷することによって、本発明のラベルに用いられる熱収縮性ポリエステル系フィルムが得られる。以下、熱収縮性ポリエステル系フィルムを得るための好ましい二軸延伸・熱処理方法について、従来の熱収縮性ポリエステル系フィルムの二軸延伸・熱処理方法との差異を考慮しつつ詳細に説明する。
【００４１】
［熱収縮性ポリエステル系フィルムの好ましい延伸・熱処理方法］
通常の熱収縮性ポリエステル系フィルムは、収縮させたい方向に未延伸フィルムを延伸することによって製造される。従来から長手方向に収縮する熱収縮性ポリエステル系フィルムについての要求は高かったものの・未延伸フィルムを学純に長手方向に延伸するだけでは、幅の広いフィルムが製造できないため生産性が悪い上、厚み斑の良好なフィルムを製造することができない。また、予め幅方向に延伸した後に長手方向に延伸する方法を採用すると、長手方向への収縮量が不十分となったり、幅方向に不必要に収縮するものとなってしまう。
【００４２】
例えば、特開平８−２４４１１４号公報には、長手方向の機械的特性を向上させるために未延伸フィルムを所定の条件下で縦−横−縦の順に延伸する方法が示されているが、発明者らのパイロット機での追試によれば、この方法では、主収縮方向である長手方向への収縮性の十分なフィルムを得ることができない上、製造されたフィルムロールに幅方向のシワが発生し易くなることが判明した。加えて、長手方向への収縮性を上げるべく縦方向の延伸倍率（１段目の縦延伸倍率あるいは２段目の縦延伸倍率）を増加させると、最終的に長手方向に延伸する際にフィルムの破断が多発して連続的に安定した製造を行うことが困難であることも判明した。また、上記追試によって得られたフィルムは、自然収縮率が大きく、製造されたフィルムロールに長手方向のシワが発生し、ノッチ開封性も不良であった。
【００４３】
本発明者らは、最終的に長手方向の収縮量を大きくするためには、特開平８−２４４１１４号のように長手方向および幅方向に二軸延伸した後に長手方向に延伸する方法は不利であり、単純に幅方向に延伸した後に長手方向に延伸する方が有利ではないかと考えた。そして、そのような幅方向の延伸後に長手方向に延伸する方法（以下、単に、横−縦延伸法という）において、各延伸工程における条件によりフィルムの長手方向の湯温収縮率、自然収縮率、ノッチ開封性がどのように変化するかについて鋭意検討した。その結果、横−縦延伸法によるフィルム製造の際に、以下の手段を講じることにより、長手方向の収縮量が高くなり、連続的に安定して製造することが可能となることを突き止めた。しかも、そればかりではなく、以下の手段を講じた場合には、フィルムの自然収縮率が小さくなり、製造後のフィルムロールにシワが入りにくくなるとともに、フィルムのノッチ開封性が飛躍的に良好なものとなる、という驚くべき副次的な効果があることが判明した。そして、本発明者らは、それらの知見に基づいて本発明を案出するに至った。
（１）幅方向への延伸後における収縮応力の制御
（２）幅方向への延伸と中間熱処理とのどの間における加熱の遮断
（３）長手方向へ延伸する前のフィルム端部のトリミング
（４）長手延伸後のフィルムの冷却速度の制御
以下、上記した各手段について順次説明する。
【００４４】
（１）幅方向への延伸後における収縮応力の制御
本発明の横−縦延伸法によるフィルムの製造においては、未延伸フィルムを幅方向に延伸した後に、１００℃以上１７０℃未満の温度で１．０秒以上１０．０秒以下の時間に亘って熱処理（以下、中間熱処理という）することが必要である。この中間熱処理を行うことによって、ノッチ開封性が良好で収縮斑が生じないラベルを得ることが可能となる、そのように横延伸後に特定の中間熱処理を施すことによりノッチ開封性が良好で収縮斑が生じないフィルムを得ることが可能となる理由は明らかではないが、特定の中間熱処理を施すことによって、幅方向への分子配向をある程度残存させつつ、幅方向の収縮応力を低減させることが可能となるためではないかと考えている。なお、熱処理温度は、１１０℃以上であると好ましく、１１５℃以上であるとより好ましい。また、熱処理温度は、１６５℃以下であると好ましく、１６０℃以下であるとより好ましい。一方、熱処理時間は、１．０秒以上１０．０秒以下の範囲内で原料組成に応じて適宜調整するとよい。
【００４５】
未延伸フィルムの幅方向への延伸は、テンター内で幅方向の両端際をクリップによって把持した状態で、Ｔｇ＋５℃以上Ｔｇ＋４０℃以下の温度で２．５倍以上６．０倍以下の倍率となるように行う必要がある。延伸温度がＴｇ＋５℃を下回ると、延伸時に破断を起こし易くなるので好ましくなく、反対にＴｇ＋４０℃を上回ると、幅方向の厚み斑が悪くなるので好ましくない。なお、横延伸温度は、Ｔｇ＋１０℃以上であると好ましく、Ｔｇ＋１５℃以上であるとより好ましい。また、横延伸温度は、Ｔｇ＋３５℃以下であると好ましく、Ｔｇ＋３０℃以下であるとより好ましい。一方、幅方向の延伸倍率が２．５倍を下回ると、生産性が悪いばかりでなく幅方向の厚み斑が悪くなるので好ましくなく、反対に６．０倍を上回ると、延伸時に破断を起こし易くなる上、緩和させるのに多大なエネルギーと大掛かりな装置が必要となり、生産性が悪くなるので好ましくない。なお、横延伸倍率は、３．０倍以上であると好ましく、３．５倍以上であるとより好ましい。また、横延伸倍率は、５．５倍以下であると好ましく、５．０倍以下であるとより好ましい。
【００４６】
（２）幅方向への延伸と中間熱処理との聞における加熱の遮断
本発明の横−縦延伸法によるフィルムの製造においては、上記の如く、横延伸後に中間熱処理を施す必要があるが、それらの横延伸と中間熱処理との間において、０，５秒以上３．０秒以下の時間に亘って、積極的な加熱操作を実行しない中間ゾーンを通過させる必要がある。すなわち、製造コストを考慮した場合、同一のテンター内で横延伸および中間熱処理を実施するのが好ましいが、本発明のフィルムの製造においてほ、このテンター内の横延伸ゾーンと熱処理ゾーンとの間に中間ゾーンを設けることが好ましい。加えて、その中間ゾーンにおいては、フィルムを通過させていない状態で短冊状の紙片を垂らしたときに、その紙片がほぼ完全に鉛直方向に垂れ下がるように延伸ゾーンおよび熱処理ゾーンからの熱風を遮断するのが好ましい。そして、フィルムの製造においては、横延伸後のフィルムを中間ゾーンヘ導き、所定時間をかけてその中間ゾーンを通過させるのが好ましい。中間ゾーンを通過させる時間が０．５秒を下回ると、通過するフィルムの随伴流により横延伸ゾーンの熱風が熱固定ゾーンに流れ込み、熱固定ゾーンにおける中間熱処理の温度コントロールが困難となるので好ましくない。反対に中間ゾーンを通過させる時間は３．０秒もあれば十分であり、それ以上の長さに設定しても、設備のムダとなるので好ましくない。なお、中間ゾーンを通過させる時間は、０．７秒以上であると好ましく、０．９秒以上であるとより好ましい。また、中間ゾーンを通過させる時間は、２．５秒以下であると好ましく、２．０秒以下であるとより好ましい。
【００４７】
（３）長手方向へ延伸する前のフィルム端部のトリミング
本発明の横一縦延伸法によるフィルムの製造においては、中間熱処理を施したフィルムを長手方向に延伸する前に、フィルム端縁際の十分に横延伸されていない肉厚部分（主として横延伸時のクリップ把持部分）をトリミングするのが好ましい。すなわち、フィルムの左右の端縁近傍には、中央部分の厚みの約１．１〜１．３倍の厚みの部分（肉厚部分）が存在するので、カッター等の工具を用いて、このフィルム端部の肉厚部分を切断・除去しつつ、残りの部分のみを長手方向に延伸するのが好ましい。なお、フィルム端部をトリミングする際には、トリミングする前のフィルムの表面温度が５０℃以下となるように冷却しておくことが好ましい。そのようにフィルムを冷却することにより、切断面を乱すことなくトリミングすることが可能となる。また、フィルム端部のトリミングは、通常のカッター等を用いて行うことができるが、周状の刃先を有する丸刃を用いると、局部的に刃先が鈍くなる事態が起こらず、フィルム端部を長期間に亘ってシャープに切断し続けることができ、長手方向への延伸時における破断を誘発する事態が生じないので好ましい。
【００４８】
このように長手方向への延伸前にフィルムの端部をトリミングすることによって、一旦熱固定したフィルムを均一に長手方向へ延伸することが可能となり、初めて破断のない安定したフィルムの連続製造が可能となる。加えて、長手方向（主収縮方向）の収縮量の大きなフィルムを得ることが可能となる。さらに、フィルムを均一に長手方向へ延伸することが可能となるため、長手方向の厚み斑の小さなフィルムを得ることができる。その上、フィルムの端部をトリミングすることによって、長手方向への延伸時におけるボーイングが回避され、左右の物性差の小さなフィルムを得ることが可能となる。
【００４９】
（４）長手延伸後のフィルムの冷却速度の制御
本発明の横−縦延伸法によるフィルムの製造においては、上記したように、横延伸後に中間熱処理を施してから長手方向に延伸する。この縦延伸後は、３０℃／秒以上７０℃／秒以下の冷却速度で表面温度が４５℃以上７５℃以下となるまでフィルムを冷却するのが好ましい。このようにムを適度な速さで冷却することによって、自然収縮率の低減に効果的である。冷却速度が３０℃／秒を下回ったり、冷却後の表面温度が７５℃を上回ったりすると、低い自然収縮率が得られないので好ましくない。反対に、冷却速度が７０℃／秒を上回るような急激な冷却であると、フィルムの幅方向への収縮（いわゆるネックイン）の度合いが大きくなり、フィルム表面に傷が付き易くなるので好ましくない。
なお、上記した（１）〜（４）の手段の内の特定の何れかのみが、フィルムの長手方向における熱収縮性、ノッチ開封性、低い自然収縮率、安定した製膜性に有効に寄与するものではなく、（１）〜（４）の手段を組み合わせて用いることにより、非常に効率的に、長手方向における熱収縮性、ノッチ開封性、低い自然収縮率、安定した製膜性を発現させることが可能となるものと考えられる。
熱収縮性ポリエステル系フィルムの厚みは、特に限定するものではないが、ラベル用熱収縮性フィルムとして１０〜２００μｍが好ましく、２０〜１００μｍがより好ましい。
【００５０】
次に炭酸ガスレーザーによるフィルムの接着について説明する。本発明の熱収縮性ラベルは、熱収縮性ポリエステル系フィルムの重ね合わせた部分のフィルム外表面からレーザーを照射し、フィルムとフィルムの接触面を部分的に溶融させて接触面を密着させ、冷却することにより両者を接合、一体化することにより得られる。
【００５１】
レーザー溶着に使用されるレーザー光源としては、各波長のレーザーに対応する吸収剤が含まれていれば種々のレーザー、例えば、固体レーザー（Ｎｄ：ＹＡＧ励起、半導体レーザー励起など）、半導体レーザー（６５０〜９８０ｎｍ）、チューナブルダイオードレーザー（６３０〜１５５０ｎｍ）、チタンサファイアレーザー（Ｎｄ：ＹＡＧ励起、６９０〜１０００ｎｍ）、炭酸ガスレーザー（１０６００ｎｍ）などが利用できる。これらのレーザー光源のうち、炭酸ガスレーザーであれば特定の吸収剤を添加せずとも無色透明な熱収縮性ポリエステル系フィルム同士の接着が可能であり、種々の印刷やデザインにも対応できるため、本発明では炭酸ガスレーザーを照射してラベルを製造する。
【００５２】
本発明では、溶剤や粘着剤などを用いることなく、フィルムをレーザー溶着により接合するので、溶剤臭等なくクリーンな状態でラベルを生産でき、かつ高速で接着強度の十分なラベルを得ることができる。また、レーザー光の強度や照射時間（露光量など）などを調整することにより、接着強度を調整することもでき、例えば、比較的少ない露光量で、接合強度を小さくすることもできる。そのため、必要に応じて、ラベルを容器から剥離しやすくしてリサイクルしやすくすることもできる。
【００５３】
次に、本発明の熱収縮性ラベルの製造法について説明する。まず熱収縮性ポリエステル系フィルムに、必要によりラベルの図柄を印刷し、ロール状に巻き取る。ロールからフィルムを繰り出し、フィルムを容器の外周に合わせた適当なサイズの筒状体に巻き付けながら、フィルム端部の上にフィルムが重ね合わさるように筒状体の全周を覆う。フィルムを重ね合わせた部分にレーザーを照射してフィルムとフィルムの接触面を部分的に溶融させて接触面を密着させ、冷却することにより両者を接合、一体化しチューブ状に形成した後に、接着部に沿って余分なフィルムを切断することにより、本発明の熱収縮性ラベルが得られる。ロールからフィルムを繰り出した後、予めフィルムを所定の長さに切断し、切断したフィルムを筒状体に巻き付けながらフィルム端部にもう一方の端部を重ね合わせて筒状体の全周を覆い、重ね合わせた部分にレーザーを照射してフィルムとフィルムの接触面を接合することによっても、本発明のラベルを得ることが出来る。得られたラベルを容器の所望の位置に装着し、収縮処理を施すことでラベルが容器に密着した包装体が製造できる。また、フィルムを容器の全周を覆うように容器に直接巻き付け、フィルムを重ね合わせた部分にレーザーを照射して本発明のラベルを得ることもできる。この場合もロールから繰り出したフィルムをそのまま容器に巻き付けてもよいし、繰り出したフィルムを所定の長さに切断した後に容器に巻き付けてもよい。
【００５４】
レーザーの照射条件としては、使用する熱収縮性ポリエステル系フィルムの組成や厚み等により適宜調整する必要があるが、例えば炭酸ガスレーザーの場合、走査速度２０ｍ／ｍｉｎ〜２００ｍ／ｍｉｎ、ビーム径１〜４ｍｍ、焦点距離２０〜１００ｍｍ、出力１０〜１００Ｗ程度の条件が好ましい。この範囲を外れる条件では、レーザーによる十分なフィルムの部分溶解が得られず接着性が低くなり収縮装着時や商品流通時にラベルが剥がれてしまったり、レーザーによりフィルムの溶解が進みすぎてフィルムが接着せず切断されてしまったりする場合がある。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に何ら制限されるものではない。まず、実施例および比較例において作製したフィルムおよびラベルの評価方法について説明する。フィルムの評価結果は表２に、ラベルの評価結果は表３にまとめた。なお、以下の説明において、「部」とあるのは「質量部」を意味する。
【００５６】
［熱収縮率（温湯熱収縮率）］
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１０秒間処理して熱収縮させた。フィルムを直ちに２５℃±０．５℃の水中に１０秒間浸漬させた後、フィルムの縦および横方向の寸法を測定し、式１に従って、それぞれ熱収縮率を求めた。熱収縮率の大きい方向を最大収縮方向とした。
熱収縮率＝｛（収縮前の長さ−収縮後の長さ）／収縮前の長さ｝×１００（％）    式１
【００５７】
［直角引裂強度の測定方法］
熱収縮前のフィルムを主収縮方向が長手方向になるように切断し、矩形の枠に長手方向の両端部を固定する。このとき、枠の長さより１０％長くなるように試料を弛ませて枠に固定する。８０±０．５℃の温水中に試料を枠ごと、浸漬し、弛んだフィルムが枠内で緊張状態となるまで、約５秒、フィルムを主収縮方向に１０％収縮させる。続いて、２５℃の水に浸漬した後、取りだしてよく水気を拭き取る。
続いて、上記収縮後のフィルムから、ＪＩＳ  Ｋ−７１２８−３に準じて、図１に示す形状の試験片を切り出した。なお、切り出しに際しては、試験片の長手方向をフィルムの主収縮方向とした。その後、万能引張試験機（商品名「テンシロン」；東洋精機社製）で試験片の両端を掴み、引張速度２００ｍｍ／分の条件で、フィルムの幅方向における引張破壊時の強度（Ｎ）の測定を行った。下式２を用いて単位厚み（ｍｍ）当たりの直角引裂強度（Ｎ／ｍｍ）を算出した。
直角引強度＝引張破壊時の強度÷厚み  式２
【００５８】
［エルメンドルフ比の測定方法］
直角引裂強度の場合と同様にして、フィルムを長手方向に１０％収縮させる。その後、ＪＩＳ  Ｋ７１２８−２に準じて、主収縮方向の長さ６３ｍｍ、主収縮方向に直交する方向の長さ（幅）７５ｍｍの試料を切り取り、長手方向端縁中央部から、端縁に直交するように２０ｍｍのスリット（切込み）を入れ、試験片とした、また、主収縮方向の長さ（幅）７５ｍｍ、直交方向の長さが６３ｍｍの試料を切り取って上記試験片と長さと幅が逆の試験片も作製した。これらの試験片について、軽荷重引き裂き器（東洋精機社製）を用いて、フィルムの長手方向および幅方向のエルメンドルフ引裂荷重（Ｎ）の測定を行い、下式３を用いてエルメンドルフ比を算出した。
エルメンドルフ比＝長手方向のエルメンドルフ引裂荷重÷幅方向のエルメンドルフ引裂荷重  式３
【００５９】
［自然収縮率］
得られたフィルムを、主収縮方向×直交方向＝２００ｍｍ×３０ｍｍサイズに切り取り、４０℃×６５％ＲＨの雰囲気下で７００時間放置（工一ジング）した後、フィルムの主収縮方向における収縮量を測定し、式４によって自然収縮率を算出した。
自然収縮率＝｛（エージング前の長さ一エージング後の長さ）／エージング前の長さ｝×１００（％）    式４
【００６０】
［Ｔｇ（ガラス転移温度）］
セイコー電子工業株式会社製の示差走査熱量計（型式：ＤＳＣ２２０）を用いて、未延伸フィルム５ｍｇを採取し、−４０℃から１２０℃まで、昇温速度１０℃／分で昇温し、熱流速曲線（ＤＳＣ曲線）を測定した。ＤＳＣ曲線の変曲点の前後に接線を引き、その交点をＴｇ（ガラス転移温度）とした。
【００６１】
［Ｔｍ（融点）］
上記示差走査熱量計（型式：ＤＳＣ２２０）を用いて、未延伸フィルム５ｍｇを採取し、室温（２３℃）から昇温速度１０℃／分で昇温した時の熱流速曲線（ＤＳＣ曲線）のピークの温度をＴｍ（融点）とした。
【００６２】
［ラベル密着性］
ボトルに装着された熱収縮後のラベルとボトルとを軽くねじったときのラベルのズレ具合を官能評価した。ラベルが動かなけれぱ○、すり抜けたり、ラベルとボトルがずれたりした場合には×とした。
【００６３】
［ラベル貼り合せ部の接着性］
ボトルに装着された熱収縮後のラベルについて、フィルム同士が貼り合せられた部分の表面に出ているほうのフィルム端を手で引掻いたときのフィルムの剥がれかたを官能評価した。剥がれず充分接着しているものを○、接着しているが軽い力で剥がれるものを△、接着してないものを×とした。
【００６４】
［収縮仕上り性］
ボトルヘの熱収縮装着後の仕上がり性の評価は目視で行い、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で、かつ色の斑も見られない
○：シワ，飛び上り、または収縮不足が確認できないが、若干、色の斑が見られる
△：飛び上り、収縮不足の何れも未発生だが、ネック部の斑が見られる
×：シワ、飛び上り、収縮不足が発生
【００６５】
［ラベル開封性］
予め主収縮方向と直交する方向に長さ２ｍｍのノッチを入れておいたラベルを、ＰＥＴボトルに装着し、熱収縮させた。ただし、ノッチはボトルを立てた際のラベルの上側に設けた。その後、ラベルを装着したボトルを５℃で２４時間冷蔵し、冷蔵庫から取り出した直後のボトルのラベルをノッチ部から指先で引裂いた。縦方向に統麗に裂け、ラベルをボトルから簡単に外すことができたボトルの本数を数え、全サンプル５０本に対する割合（％）を算出した。
【００６６】
［ポリエステルフィルム１の製造法］
エチレングリコール７０モル％、ネオペンチルグリコール３０モル％およびテレフタル酸１００モル％とからなるポリエステル１（ＩＶ０．７２ｄｌ／ｇ）９０部とポリエチレンテレフタレート（ＩＶ０．７５ｄｌ／ｇ：以下、ポリエステル２）１０部とを混合して押出機に投入した。その後、この混合樹脂を２８０℃で溶融させてＴダイから押出し、表面温度３０℃に冷却された回転する金属ロールに巻き付けて急冷することにより、厚さが３６０μｍの未延伸フィルムを得た。このときの未延伸フィルムの引取速度（金属ロールの回転速度）は、約２０ｍ／ｍｉｎであった。また、未延伸フィルムのＴｇは６７℃であった。その後、その未延伸フィルムを、横延伸ゾーン、中間ゾーン、中間熱処理ゾーンを連続的に設けたテンター（第１テンター）に導いた。なお、当該テンターにおいては、横延伸ゾーンと中間熱処理ゾーンとの中間に位置した中間ゾーンの長さは、約４０ｃｍに設定した。また、中間ゾーンにおいては、フィルムを通過させていない状態で短冊状の紙片を垂らしたときに、その紙片がほぼ完全に鉛直方向に垂れ下がるように、延伸ゾーンからの熱風および熱処理ゾーンからの熱風が遮断されていた。
【００６７】
テンターに導かれた未延伸フィルムを、フィルム温度が９０℃になるまで予備加熱した後、横延伸ゾーンで横方向に７５℃で４倍に延伸し、中間ゾーンを通過させた後に（通過時間＝約１．２秒）、中間熱処理ゾーンヘ導き、１３０℃の温度で２．０秒間に亘って熱処理することによって厚み９０μｍの横一軸延伸フィルムを得た。その後、テンターの後方に設けられた左右一対のトリミング装置（周状の刃先を有する丸刃によって構成されたもの）を利用して、横一軸延伸フィルムの両端部（中央のフィルム厚みの約１．２倍の厚みの部分）を切断し、切断部位の外側に位置したフィルムの端部を連続的に除去した。
【００６８】
端部をトリミングしたフィルムを、複数のロール群を連続的に配置した縦延伸機へ導き、予熱ロール上でフィルム温度が７０℃になるまで予備加熱した後に、表面温度９５℃に設定された延伸ロール間で３倍に延伸した。その後、縦延伸したフィルムを、表面温度２５℃に設定された冷却ロールによって強制的に冷却した。なお、冷却前のフィルムの表面温度は約７５℃であり、冷却後のフィルムの表面温度は約２５℃であった。また、７０℃から２５℃に冷却するまでに要した時間は約１．０秒であり、フィルムの冷却速度は、４５℃／秒であった。
【００６９】
冷却後のフィルムをテンター（第２テンター）へ導き、当該第２テンター内で９５℃の雰囲気下で２．０秒間に亘って熱処理した後に冷却し、両端部を切断除去した。このようにして、約３０μｍの二軸延伸フィルムを所定の長さに亘って連続的に製膜して、熱収縮性ポリエステルフィルムからなるフィルムロールを得た。製造条件を表１にまとめた。
【００７０】
［ポリエステルフィルム２の製造法］
ポリエステル１とポリエステル２を質量比７０：３０で混合して押出機に投入した以外は、ポリエステルフィルム１と同様の方法によって熱収縮性フィルムを連続的に製造した。製造条件を表１にまとめた。
【００７１】
［ポリエステルフィルム３の製造法］
縦延伸機における延伸ロールの温度を９２℃に変更し、長手方向の延伸倍率を５．０倍に変更した以外は、ポリエステルフィルム１と同様の方法によって熱収縮性フィルムを連続的に製造した。この二軸延伸熱収縮性ポリエステルフィルムの厚みは約１８μｍであった。製造条件を表１にまとめた。
【００７２】
実施例1
上記ポリエステルフィルム１のロールを用いて、東洋インキ製造（株）の草・金・白色のインキで３色印刷を施し、１００ｍｍ幅にスリットし、印刷済みのフィルムロールを準備した。立てた状態の直径７０ｍｍ×高さ１５０ｍｍの紙製の円柱状筒体に上記印刷済みフィルムロールを印刷面が内側にかつフィルム長手方向が筒体の胴周方向に平行になるように巻き出しながら、フィルムを巻き付け、フィルムが丁度筒体の外周を一周しフィルムが重なり合う箇所に、最大出力４０Ｗの発振機を用いて、レーザー光波長：１０．６μｍ、出力：２０Ｗ、焦点距離：２０ｍｍ、レーザー走査速度５０ｍ／ｍｉｎの条件で炭酸ガスレーザーを照射して、巻きつけたフィルムを接着することで連続体として熱収縮性ラベルを作製した。これを立てた状態の２９０ｍｌアルミニウムボトル缶（胴部の最大直径６８ｍｍ、ネック部の直径３０ｍｍ）に、フィルムの一端が缶の底部に沿うように、印刷面がボトル缶の外面に対面するように被せてラベルを装着し、長さ３ｍで９２℃に保温された水蒸気炉シュリンクトンネルに送入し、１０秒かけて通過させることにより、ラベルを収縮させてボトル缶の外周に密着させ、包装体（収縮後のラベル付き容器）を得た。収縮仕上り性およびラベル貼り合せ部の接着性ともに良好な包装体であった。評価結果を表３に示す。
【００７３】
実施例２
熱収縮性ポリュステルフィルムとして、ポリエステルフィルム２を用いる以外は、実施例１と同様の方法で包装体を得た。評価結果を表３に示す。
【００７４】
実施例３
熱収縮性ポリエステルフィルムとして、ポリエステルフィルム３を用いる以外は、実施例１と同様の方法で包装体を得た。評価結果を表３に示す。
【００７５】
実施例４
フィルム端同士の接着の際の炭酸ガスレーザーの照射条件として、出力を３０Ｗにした以外は、実施例１と同様の方法で包装体を得た。評価結果を表３に示す。
【００７６】
実施例５
フィルム端同士の接着の際の炭酸ガスレーザーの照射条件として、走査速度を３０ｍ／ｍｉｎにした以外は、実施例１と同様の方法で包装体を得た。評価結果を表３に示す。
【００７７】
比較例１
フィルム端同士の貼り合わせを、市販のエチレン−酢酸ビニル系ホットメルト接着剤（軟化点８５℃）を用いて行う以外は、実施例１と同様の方法によって包装体を得た。ホットメルト接着剤塗布時の熱により収縮仕上がり性が悪くなり、またラベル貼り合せ部も手で軽く剥がれ充分な接着性が得られなかった。
【００７８】
比較例２
フィルム端同士の貼り合わせを、１，３−ジオキソランを用いて溶剤接着により行う以外は、実施例１と同様の方法によってラベルの装着を試みたが、溶剤が垂れたり飛び散ったりしたため、均一な塗布ができず、フィルムの貼り合わせがうまくできなかった。
【００７９】
【表１】
2008284794.tif 000002
【００８０】
【表２】
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【００８１】
【表３】
2008284794.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の熱収縮性ラベルは、ＰＥＴボトル、ガラスボトル等のボトル用ラベルに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】直角引裂強度を測定する際の試験片の形状を示す説明図である。
【図１】
2008284794.tif 000005