JP2004025458A

JP2004025458A - シュリンクラベル用フィルム

Info

Publication number: JP2004025458A
Application number: JP2002181009A
Authority: JP
Inventors: Hidemiki Uehara; 上原　英幹; Hirotaka Nakakita; 中北　浩隆; Yuichi Hiraoka; 平岡　勇一
Original assignee: Okura Industrial Co Ltd
Current assignee: Okura Industrial Co Ltd
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: JP4125917B2

Abstract

【課題】底部の周囲に隣接して胴径が小さくなっている胴部の端まで良好な密着性を示すシュリンクラベル用フィルムを提供する。
【解決手段】両表面層をポリプロピレン系樹脂とし、芯層をポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体との混合物、或いは、ポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との多層構成とする。好ましくは、ポリエチレン樹脂を、密度０．８８０乃至０．９２３ｇ／ｃｍ^３のエチレン−αオレフィン共重合体とする。好ましくは、エチレン−環状オレフィン共重合体を、エチレン含有量が５乃至２５モル％の共重合体とする。好ましくは、芯層のポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体との混合割合を１：０．６乃至１．２、或いは、芯層のポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との厚み割合を１：０．６乃至１．２とする。
【選択図】　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペットボトル等の胴部に装着させるシュリンクラベル用のフィルムに関するものである。具体的には、底部の周囲に隣接する胴径の小さくなっている胴部の端、或は、胴部の上端で胴径の急激に小さくなっている肩部でも均一に密着させることのできるシュリンクラベル用フィルムに関するものである。
尚、本発明の説明においては、前記した底部の周囲に隣接する胴径の小さくなっている胴部の端についてのみ説明するが、後記した胴部の上端で胴径の急激に小さくなっている肩部についても同様である。
【０００２】
【従来の技術】
飲料用ペットボトル等の胴部に装着させるシュリンクラベル用のフィルムとしては、ポリ塩化ビニルからなるフィルムが好適に使用されてきた。しかし、ポリ塩化ビニルは、焼却処理すると有毒ガス等を発生することから、最近、その使用が敬遠されるようになってきた。
又、ポリ塩化ビニルに変わる樹脂として、ポリスチレン系樹脂やポリエステル系樹脂が使用されるようになってきた。しかし、ポリスチレン系樹脂からなるシュリンクラベル用フィルムは、切断面やミシン目等から破断が生じ易く、ペットボトル等の胴部に被せる作業時等にトラブルが発生し易く、又、ポリエステル系樹脂からなるシュリンクラベル用フィルムは、高価であるばかりか、熱収縮させたフィルムの端部が硬くなり、装着させたシュリンクラベル端部の手触りが悪くなっていた。
【０００３】
そこで、最近、ポリオレフィン系樹脂からなるシュリンクラベルが使用されるようになってきた。例えば、エチレン−αオレフィン共重合体（直鎖状低密度ポリエチレン）やポリプロピレン系樹脂からなる、単層構成や多層構成のシュリンクラベル用フィルムが使用されるようになってきた。
ポリオレフィン系樹脂からなるシュリンクラベルは、焼却しても有毒ガスが発生しないばかりか、引き裂き強度に優れているので、切断面やミシン目等から破断が生じ難く、しかも、熱収縮させても柔軟性に優れているので装着させたシュリンクラベル端部の手触りを害するようなことがない。
【０００４】
しかし、ポリオレフィン系樹脂からなるシュリンクラベル用フィルムは、ポリ塩化ビニルやポリスチレン系樹脂からなるシュリンクラベル用フィルムよりも熱収縮性に劣るため、該フィルムからなるシュリンクラベルを底部の周囲に隣接する胴部の端まで均一に密着させることが困難であった。何故なら、ペットボトル等の底部と胴部とは、直角に交わっているのではなく、胴部の端に曲率半径（以下、「アール」と称する。）を持たせたり、胴部の端を内側に傾斜角を持たせたりして交わらせているために、底部の周囲に隣接する胴部の端は、他の部分よりも胴径が小さくなっている。そのために、シュリンクラベルを該胴部の端にも十分密着させるためには熱収縮性に富んだシュリンクラベル用フィルムを使用することが必要である。
【０００５】
更に、ポリオレフィン系樹脂からなるシュリンクラベル用フィルムは、何等負荷を掛けることなく自由に熱収縮させると、フィルム表面の平滑性が劣り、フィルム自体やフィルム端部に波打ちが生じ易い。
又、ペットボトル等の胴部に被せたシュリンクラベルを熱収縮させる際、熱収縮トンネルに挿入させる時に最初にトンネルに入る位置は、フィルムがペットボトル等の胴部に密着して熱収縮を阻止することなく、胴部の周囲に存在しているフィルムを自由に引き寄せて熱収縮が生じる。尚、最初にトンネルに入る位置とは、胴部にシュリンクラベルを被せた円筒形のペットボトル等を立てらせた状態で熱収縮トンネルに挿入する時には、最初に熱収縮トンネル内に入る胴部の縦方向に直線的な部分（母線）を意味する。
そのため、最初にトンネルに入る位置では、底部に隣接する胴径が小さくなっている胴部の端に位置するシュリンクラベルのフィルムが自由に熱収縮するので、前記した現象により、該フィルムの端部は波打った状態になり、胴部に密着し難くなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリオレフィン系樹脂からなるシュリンクラベル用フィルムを自由に熱収縮させてもフィルム自体やフィルム端部に波打ちが生ぜず、平滑なフィルム表面が得られるようにして、底部の周囲に隣接して胴径が小さくなっている胴部の端まで十分に密着するようなシュリンクラベル用のフィルムを提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、次のような手段を講じた。即ち、
両表面層をポリプロピレン系樹脂とし、芯層をポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体との混合物とする。
或いは、両表面層をポリプロピレン系樹脂とし、芯層をポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との多層構成とする。
好ましくは、ポリエチレン樹脂を、密度０．８８０乃至０．９２３ｇ／ｃｍ^３のエチレン−αオレフィン共重合体とする。
又、好ましくは、エチレン−環状オレフィン共重合体を、エチレン含有量が５乃至２５モル％の共重合体とする。
更に、好ましくは、芯層がポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体との混合物からなる場合、ポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体との混合割合（重量）を、１：０．６乃至１．２とする。
或いは、芯層がポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との多層構成の場合、ポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との厚み割合を、１：０．６乃至１．２とする。
又、好ましくは、表面層のポリプロピレン系樹脂に、石油樹脂及び／又はテルペン樹脂を混合する。
【０００８】
【発明の実施態様】
本発明のシュリンクラベル用フィルムは、両表面層をポリプロピレン系樹脂とし、芯層をポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体との混合物、或いは、ポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との多層構成とする。
両表面層に用いられるポリプロピレン系樹脂としては、特に限定されるものではないが、エチレン含有量が０．２乃至１０モル％のエチレン−プロピレン共重合体が好適である。両表面層にこのようなエチレン−プロピレン共重合体を用いると、熱収縮性に優れ、しかも、熱収縮させた後の平滑性に優れたシュリンクラベル用フィルムを得ることができる。
【０００９】
両表面層に用いられるポリプロピレン系樹脂に石油樹脂及び／又はテルペン樹脂を混合させると低温熱収縮性が向上し、シュリンクラベルを熱収縮させてペットボトル等の胴部に装着させる際に、シュリンクラベルがペットボトルに接触しても熱収縮が続行するので、見栄えの良好な包装体を得ることができる。
尚、石油樹脂としては、シクロペンタジエンまたはそれらの二量体からなる脂環式石油樹脂類、Ｃ９成分からなる芳香族石油樹脂類等がある。又、テルペン樹脂としては、リモネンから得られるテルペン樹脂類等が有る。そして、これらの樹脂は、押出成形時等における熱安定性の面から水素添加されているものが好ましい。該水素添加率としては８０％以上、好ましくは、９５％以上であるのが望ましい。又、石油樹脂及び／又はテルペン樹脂の混入割合としては、ポリプロピレン系樹脂に対し、１：０．１乃至０．５が好ましい。
【００１０】
芯層に用いられるポリエチレン樹脂としては、密度が０．８８０乃至０．９２３ｇ／ｃｍ^３のエチレン−αオレフィン共重合体（直鎖状低密度ポリエチレン）が好適である。
密度が０．８８０ｇ／ｃｍ^３未満のエチレン−αオレフィン共重合体を用いた時には、結束力に劣るシュリンクラベル用フィルムが得られる場合がある。また、密度が０．９２３ｇ／ｃｍ^３を越えるエチレン−αオレフィン共重合体を用いた時には、低温での熱収縮性に劣るシュリンクラベル用フィルムが得られる場合がある。
尚、エチレンと共重合させるα−オレフィンとしては、炭素数４乃至８のα−オレフィが好適である。
【００１１】
芯層に用いられるエチレン−環状オレフィン共重合体は、エチレンと環状オレフィンとからなるランダム共重合体で、エチレンから誘導される構成単位が７５乃至９５モル％、環状オレフィンから誘導される構成単位が５乃至２５モル％含有しているものが好適である。
即ち、ガラス転移温度が、５０乃至８０℃のエチレン−環状オレフィン共重合体が好ましい。
【００１２】
エチレンと共重合させる環状オレフィンとしては、例えば、ビシクロ［２．２．１］ヘプトン−２−エン誘導体、テトラシクロ［４．４．０．１^２．５．１^７．１０］−３−ドデセン誘導体、ヘキサシクロ［６．６．１．１^３．５．１^{１０．１３}．０^２．７．０^９．１４］−４−ヘプタデセン誘導体、オクタシクロ［８．８．０．１^２．９．１^４．７．１^{１１．１８}．１^{１３．１６}．０^３．８．０^{１２．１７}］−５−ドコセン誘導体、ペンタシクロ［６．６．１．１^３．６．０^２．７．０^９．１４］−４−ヘキサデセン誘導体、ヘプタシクロ−５−エイコセン誘導体、ヘプタシクロ−５−ヘンエイコセン誘導体、トリシクロ［４．３．０．１^２．５］−３−デセン誘導体、トリシクロ［４．３．０．１^２．５］−３−ウンデセン誘導体、ペンタシクロ［６．５．１．１^３．５．０^２．７．０^９．１３］−４−ペンタデセン誘導体、ペンタシクロペンタデカジエン誘導体、ペンタシクロ［７．４．０．１^２．５．１^９．１２．０^８．１３］−３−ペンタデセン誘導体、ペンタシクロ［８．７．０．１．３．６．１^{１０．１７}．１^{１２．１５}．０^２．７．０^{１１．１５}］−４−エイコセン誘導体、ノナシクロ［１０．９．１．１^４．７．１^{１３．２０}．１^{１５．１８}．０^３．８．０^２．１０．０^１２ ^．２１．０^{１４．１９}］−５−ペンタコセン誘導体、ペンタシクロ［８．４．０．１^２．３．１^９．１２．０^８．１３］−３−ヘキサデセン誘導体、ペンタシクロ［８．８．０．１^４．７．１^{１１．１８}．１^{１３．１５}．０^３．８．０^１２ ^．１７］−５−ヘンエイコセン誘導体、ナノシクロ［１０．１０．１．１^５．８．１^{１４．２１}．１^{１５．１９}．０^２． ^１１．０^４．９．０^{１３．２２}．０^{１５．２０}］−５−ヘキサコセン誘導体、１，４−メタノ−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロフルオレン誘導体、１，４−メタノ−１，４，４ａ，５，１０，１０ａ−ヘキサヒドロアントラセン誘導体、シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物等を例示することができる。
【００１３】
そして、芯層がポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体との混合物からなる場合、ポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体との混合割合は、重量比で１：０．６乃至１．２が好ましい。
ポリエチレン樹脂の混合割合が多くなると、無負荷の状態で自由に熱収縮させた時に、フィルム表面の平滑性が劣り、フィルム自体やフィルム端部に波打ちが生じ易くなる。その結果、該フィルムからなるシュリンクラベルをペットボトル等に装着させた際、シュリンクラベルの端部が、底部の周囲に隣接して胴径が小さくなっている胴部の端に密着し難くなる場合がある。
又、エチレン−環状オレフィン共重合体の混合割合が多くなると、低温延伸加工性に劣り、高温で延伸加工することが必要になり、その結果、低温熱収縮性に劣るので、シュリンクラベル用フィルムとして好ましくなくなる場合がある。
【００１４】
芯層がポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との多層構成の場合、ポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との厚み割合は、１：０．６乃至１．２が好ましい。
エチレン−環状オレフィン共重合体層の厚み割合が少なくなると、熱収縮後のフィルム表面の平滑性が劣り、フィルム自体やフィルム端部に波打ちが生じ易くなり、その結果、シュリンクラベルの端部が、底部の周囲に隣接して胴径が小さくなっている胴部の端に密着し難くなる場合がある。
又、エチレン−環状オレフィン共重合体層の厚み割合が多くなると、高温で延伸加工することが必要になり、その結果、低温熱収縮性に劣るので、シュリンクラベル用フィルムとして好ましくなくなる場合がある。
尚、芯層のポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との多層構成は、２層は勿論、３層以上であってもよい。
【００１５】
そして、本発明のシュリンクラベル用フィルムは、ポリプロピレン系樹脂からなる両表面層の厚みが５乃至３０μｍ、ポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体の混合物からなる芯層、或は、ポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層の多層構成からなる芯層の厚みが２０乃至４０μｍが好ましい。そして、全体のフィルム厚みは３０乃至８０μｍが好ましい。
【００１６】
尚、本発明のシュリンクラベル用フィルムは、両表面層と芯層以外に、本発明の主旨を逸脱させない範囲で、他の樹脂層を設けることができる。例えば、表面層と芯層との間に、本発明のシュリンクラベル用フィルムを製造する際に生じる製品ロス等からなる樹脂組成物層を設けることができる。
【００１７】
本発明のシュリンクラベル用フィルムの製造方法としては、特に限定されるものではなが、共押出させた積層シートに延伸加工を施して製造するのが一般的である。
具体的には、Ｔダイ方式による共押出法により所望の多層構造を有する積層シートを成形する。そして、該シートをテンター方式により横一軸延伸加工を施し、或は、逐次テンター方式により縦方向よりも横方向により高い延伸倍率の延伸加工を施し、縦方向よりも横方向により高い熱収縮量を有するフィルムを得る。
本発明のシュリンクラベル用フィルムの熱収縮率としては、８０℃の熱水中で測定した値が、縦方向、５乃至１０％、横方向、２０乃至３０％が好ましい。
【００１８】
本発明のシュリンクラベル用フィルムからなるシュリンクラベルをペットボトル等に装着させる方法としては、特に限定されるものではなく、従来、一般に用いられている方法によって装着することができる。
例えば、シュリンクラベル用フィルムをヒートシールや接着剤等により所望の大きさの筒状体に形成すると共に、ロータリーカッター等により所望の長さに切断してリング状のシュリンクラベルを得る。尚、シュリンクラベルは、縦方向よりも横方向により高い熱収縮量を示すようにする。そして、該シュリンクラベルをペットボトル等の胴部に被せて熱収縮トンネル内に挿入し、該シュリンクラベルを熱収縮させて胴部に密着させる。尚、熱収縮トンネルは、蒸気を吹き付けて加熱させるスチームトンネルが好適に使用される。
【００１９】
【作用】
本発明のシュリンクラベル用フィルムは、ポリプロピレン系樹脂が表面層を構成しているので、延伸加工性が良好で、熱収縮性に優れたフィルムを得ることができる。しかも、ポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体の混合物、或は、ポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層の多層構成が芯層を構成しているので、フィルムに適度の腰を持たせることができるばかりか、熱収縮させた際にフィルムの表面を平滑にすることができる。
尚、芯層にポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体の混合物を用いることにより、熱収縮させた後のフィルム表面が平滑になる理由は明らかでないが、ポリエチレン樹脂に非晶性樹脂のエチレン−環状オレフィン共重合体を混合させることにより延伸斑が少なくなり、その結果、熱収縮させた際に熱収縮斑が少なくなり、熱収縮させたフィルム自体に波打ちが生ぜず、平滑になるものと思われる。
又、芯層をポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との多層構成にすることにより、熱収縮させた後のフィルム表面が平滑になる理由も明らかでないが、ポリオレフィン系樹脂層によるフィルム自体の波打ち等を非晶性樹脂であるエチレン−環状オレフィン共重合体層が修正しているものと思われます。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例、及び、比較例を示し、本発明の内容をより具体的に説明する。
尚、実施例、比較例において、各特性等は次の方法によって評価した。
（熱収縮性）
試料フィルムを縦方向１００ｍｍ、横方向１００ｍｍの正方形に切断し、８０℃の熱水中で負荷を掛けることなく自由に収縮させ、各方向の熱収縮量をそれぞれ熱収縮させる前の長さに対する割合で示した。
【００２１】
（熱収縮後のフィルム平滑性）
上記熱収縮性を測定する時、熱水中より取り出された試料フィルムの平滑性を目視により評価した。尚、評価基準としては、熱水中より取り出した試料フィルムをテーブルの上に置き、フィルムの端部がテーブルの面に接している場合を「良」、フィルムの端部が波打って、テーブルの面より離れている距離が約２ｍｍまでの場合を「可」、それ以上離れている場合を「不良」とした。
【００２２】
（シュリンクラベルの密着性）
試料シュリンクラベルをペットボトルに装着させ、ペットボトルの胴部に密着している状況を目視により評価した。尚、密着状況の評価基準としては、シュリンクラベルの端が、底部の周囲に隣接して胴径が小さくなっている胴部の端まで密着しているものを「良」、胴部の端の一部でも密着していない所があるものを「不良」とした。
【００２３】
〔実施例１〕
エチレン含有量が４．７モル％のエチレン−プロピレン共重合体（商品名：ノーブレン　ＳＦ−３６１１　住友化学製）に石油樹脂（商品名：ＭＡＴ−ＥＳＲ−５０　白石カルシウム製）を重量比で１：０．２の割合で混合させた樹脂組成物を両表面層とし、密度が０．９０５ｇ／ｃｍｍ^３のエチレン−αオレフィン共重合体（直鎖状低密度ポリエチレン）（商品名：エクセレン　ＦＶ１０３　住友化学製）とエチレン含有量が２０モル％のエチレン−環状オレフィン共重合体（商品名：アペル　８００８Ｔ　三井化学製）を重量比で１：０．８の割合に混合させた混合物を芯層とする共押出積層シートをＴダイ法により成形した。尚、両表面層の厚みはそれそれ７５μｍ、芯層の厚みは１５０μｍであった。
得られた積層シートをテンター方式の横一軸延伸機により横方向に６．０倍延伸して一軸延伸加工処理を施し、その後、自然収縮量を除去すべく熱処理加工を施して、厚みが５０μｍのシュリンクラベル用フィルムを得た。
尚、該フィルムの熱収縮性は、縦方向が７．０％、横方向が２４．０％で良好な値を示していた。又、熱収縮させた後のフィルムの平滑性は、「良」であった。
【００２４】
得られたシュリンクラベル用フィルムを使用し、ヒートシール機により折り径が１１４ｍｍの筒状体を成形すると共に、１５０ｍｍの長さに切断してリング状のシュリンクラベルを得た。
得られたシュリンクラベルを円柱形の５００ミリリット入りペットボトルに被せ、立てらせた状態で、スチームトンネルの中に導き、シュリンクラベルを熱収縮させてシュリンクラベルの装着を行った。尚、ペットボトルの底部と胴部とは約５ｍｍのアールで交わっていた。又、胴部の長さは１４５ｍｍであった。更に、シュリンクラベルはペットボトルの底部周囲に隣接する胴部の端まで覆っていた。
その結果、ペットボトルの中程の胴部は勿論、底部に隣接する胴径が小さくなっている胴部の端での密着性も「良」であった。
【００２５】
〔比較例１〕
芯層のエチレン−αオレフィン共重合体（直鎖状低密度ポリエチレン）にエチレン−環状オレフィン共重合体を混合させない以外は、実施例１と同じ方法により、シュリンクラベル用フィルムを得た。
該フィルムの熱収縮性は、縦方向が７．０％、横方向が２９．０％で、良好な値を示していた。しかし、熱収縮させた後のフィルムの平滑性は、波打ちが生じ、「不良」であった。
得られたシュリンクラベル用フィルムを使用し、実施例１と同じ方法により、シュリンクラベルを形成した。更に、該シュリンクラベルを、実施例１と同様、ペットボトルに被せてから熱収縮させ、シュリンクラベルの装着を行った。
その結果、ペットボトルの中程の胴部は良好なる密着性を示していたが、底部に隣接する胴径が小さくなっている胴部の端での密着性は「不良」であった。
【００２６】
【効果】
本発明のシュリンクラベル用フィルムを使用したシュリンクラベルは、ペットボトル等の胴部に良好な密着性を示すので、包装仕上がりの良好な商品を得ることができる。特に、底部の周囲と隣接する胴部の径が小さくなっているペットボトル等に装着させても、シュリンクラベルの端が該胴径の小さくなっている胴部の端まで良好なる密着性を示すので、手触りが良好で、見栄えの良い商品を得ることができる。

Claims

両表面層がポリプロピレン系樹脂からなり、芯層がポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体との混合物からなることを特徴とするシュリンクラベル用フィルム。
両表面層がポリプロピレン系樹脂からな、芯層がポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との多層構成からなることを特徴とするシュリンクラベル用フィルム。
ポリエチレン樹脂が、密度０．８８０乃至０．９２３ｇ／ｃｍ^３のエチレン−αオレフィン共重合体であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載されたシュリンクラベル用フィルム。
エチレン−環状オレフィン共重合体が、エチレン含有量５乃至２５モル％であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載されたシュリンクラベル用フィルム。
芯層がポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体との混合物からなる場合、ポリエチレン樹脂とエチレン−環状オレフィン共重合体との混合割合が、１：０．６乃至１．２であることを特徴とする請求項１に記載されたシュリンクラベル用フィルム。
芯層がポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との多層構成の場合、ポリエチレン樹脂層とエチレン−環状オレフィン共重合体層との厚み割合が、１：０．６乃至１．２であることを特徴とする請求項２に記載されたシュリンクラベル用フィルム。
表面層のポリプロピレン系樹脂に、石油樹脂及び／又はテルペン樹脂が混合されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載されたシュリンクラベル用フィルム。