JP2010082833A

JP2010082833A - 包装用シュリンクフィルム及びその製造方法

Info

Publication number: JP2010082833A
Application number: JP2008251747A
Authority: JP
Inventors: Akiyo Hashimoto; 陽世橋本; Kenichi Mori; 健一森
Original assignee: Sekisui Film Co Ltd
Current assignee: Sekisui Film Co Ltd
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2010-04-15

Abstract

【課題】本発明は、剛性、収縮性及び透明性に優れた包装用シュリンクフィルムを提供する。
【解決手段】本発明の包装用シュリンクフィルムは、メルトフローレイトが０．１〜３ｇ／１０分の低密度ポリエチレン３０〜９５重量％と、メタロセン触媒を用いて重合され且つメルトフローレイトが０．１〜３ｇ／１０分のプロピレン−エチレンランダム共重合体５〜７０重量％とを含有することを特徴とするので、剛性に優れており、従来から段ボールを用いて包装されていた被包装物を段ボールの代わりに本発明の包装用シュリンクフィルムを用いて包装することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、工業材料、建築部材、床材などの各種部材の包装用シュリンクフィルムに関する。

従来から、工業材料、建築部材、床材などの各種部材を包装するにあたって段ボールを用いていたが、軽量化を図るために、段ボールの代わりに包装用シュリンクフィルムを用いることが多くなっている。

このような包装用シュリンクフィルムとしては、特許文献１に、ポリエチレン系樹脂６０〜９０重量％及びポリプロピレン系樹脂１０〜４０重量％からなる中間層の両面に、メタロセン触媒を用いて重合されてなり且つ示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定された融解ピーク温度が１００〜１４５℃であるプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体３０〜９０重量％を含有するポリプロピレン系樹脂からなる表面層を積層一体化させてなる多層熱収縮性ポリオレフィン系樹脂フィルムが提案されている。

しかしながら、上記包装用シュリンクフィルムを用いて各種部材を包装してなる包装体を移動させる際に包装体の包装用シュリンクフィルム部分を持つことが多く、このような場合、包装用シュリンクフィルムが軟らかすぎて伸びてしまい、その結果、包装用シュリンクフィルムで包装している各種部材が外部に露出してし、或いは、包装用シュリンクフィルムが破断してしまい、包装体が破損してしまうといった問題点を有していた。

特開２００８−１４９５０３号公報

本発明は、剛性、収縮性及び透明性に優れた包装用シュリンクフィルムを提供する。

本発明の包装用シュリンクフィルムは、メルトフローレイトが０．１〜３ｇ／１０分の低密度ポリエチレン３０〜９５重量％と、メタロセン触媒を用いて重合され且つメルトフローレイトが０．１〜３ｇ／１０分のプロピレン−エチレンランダム共重合体５〜７０重量％とを含有することを特徴とする。

低密度ポリエチレンを含有する熱可塑性樹脂をインフレーションフィルム成形によって製膜して得られるフィルムは、低密度ポリエチレンの融点付近或いはそれ以上の温度に加熱されることによって収縮する性質を発現し、この性質を利用するために、本発明の包装用シュリンクフィルムでは低密度ポリエチレンを含有している。

この低密度ポリエチレンのメルトフローレイトは、低いと、包装用シュリンクフィルムの製造時に押出機のモーター負荷が高くなりすぎて製造機械に支障をきたし、高いと、インフレーションフィルム成形時にバブルが不安定となって得られる包装用シュリンクフィルムの厚み精度が低下し或いは包装用シュリンクフィルムに皺が発生するので、０．１〜３ｇ／１０分に限定される。なお、低密度ポリエチレンのメルトフローレイトは、ＪＩＳＫ７２１０に準拠して、１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件下にて測定されたものをいう。

又、低密度ポリエチレンの密度は、低いと、包装用シュリンクフィルムの剛性が低下することがあり、高いと、包装用シュリンクフィルムの収縮性が低下することがあるので、０．９１７〜０．９３０ｇ／ｃｍ³が好ましく、０．９１８〜０．９２８ｇ／ｃｍ³がより好ましい。

そして、包装用シュリンクフィルム中における低密度ポリエチレンの含有量は、少ないと、包装用シュリンクフィルムの強度が低下し、包装用シュリンクフィルムを用いて包装された包装体を包装用シュリンクフィルムを把持して持ち上げたときに包装用シュリンクフィルムが破断し、多いと、包装用シュリンクフィルムの剛性が低下し、包装用シュリンクフィルムを用いて包装された包装体を包装用シュリンクフィルムを把持して持ち上げたときに包装用シュリンクフィルムが伸びてしまうので、３０〜９５重量％に限定され、７０〜９５重量％が好ましい。

本発明の包装用シュリンクフィルムは、メタロセン触媒を用いて重合され且つメルトフローレイトが０．１〜３ｇ／１０分のプロピレン−エチレンランダム共重合体を含有している。メタロセン触媒を用いて重合されてなるプロピレン−エチレンランダム共重合体は、プロピレンとエチレンとの結晶性ランダム共重合体である。

ここで、上記メタロセン触媒とは、一般に、遷移金属をπ電子系の不飽和化合物で挟んだ構造の化合物をいい、ビス（シクロペンタジエニル）金属錯体を代表例として挙げることができる。

本発明において用いられるメタロセン触媒としては、具体的には、チタン、ジルコニウム、ニッケル、パラジウム、ハフニウム、白金などの四価の遷移金属に、１又は２以上のシクロペンタジエニル環又はその類縁体が配位子（リガンド）として存在する化合物が挙げられる。

又、上記配位子の具体例としては、例えば、シクロペンタジエニル環；炭化水素基、置換炭化水素基又は炭化水素−置換メタロイド基により置換されたシクロペンタジエニル環；シクロペンタジエニルオリゴマー環；インデニル環；炭化水素基、置換炭化水素基又は炭化水素−置換メタロイド基により置換されたインデニル環などが挙げられる。

なお、シクロペンタジエニル環又はインデニル環に置換する炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、イソブチル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、セチル基、２−エチルヘキシル基、フェニル基などが挙げられる。

更に、遷移金属には、上記π電子系の不飽和化合物以外にも、塩素、臭素などの一価のアニオンリガンド、二価のアニオンキレートリガンド、炭化水素、アルコキシド、アリールアミド、アリールオキシド、アミド、アリールアミド、ホスフィド、アリールホスフィドなどが配位結合していてもよい。

このようなメタロセン触媒としては、例えば、シクロペンタジエニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、メチルシクロペンタジエニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、ビス（シクロペンタジエニル）チタニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｔｅｒｔ−ブチルアミドジルコニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｔｅｒｔ−ブチルアミドハフニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｐ−ｎ−ブチルフェニルアミドジルコニウムクロリド、メチルフェニルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｔｅｒｔ−ブチルアミドハフニウムジクロリド、インデニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、インデニルチタニウムトリス（ジエチルアミド）、インデニルチタニウムトリス（ジ−ｎ−プロピルアミド）、インデニルチタニウムビス（ジ−ｎ−ブチルアミド）（ジ−ｎ−プロピルアミド）などが挙げられる。

上記メタロセン触媒は、金属の種類や配位子の構造を変化させると共に特定の共触媒（助触媒）と組み合わせることによって、プロピレンとエチレンとの共重合の際に触媒としての作用を発揮する。上記共触媒（助触媒）としては、例えば、メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）ホウ素系化合物、粘土鉱物などが挙げられる。

そして、上記メタロセン触媒を用いたプロピレンとエチレンとの共重合方法としては、不活性媒体を用いた溶液重合法、実質的に不活性媒体の存在しない塊状重合法、気相重合法などが挙げられ、重合温度としては−１００〜３００℃が好ましく、重合圧力としては常圧から１×１０⁷Ｐａが好ましい。

上記メタロセン触媒は、活性点の性質が均一であるという性質を有しており、各活性点が同じ活性度を備えているため、メタロセン触媒を用いて重合されたポリマーは、その分子量分布、組成分布の均一性が向上する。

従って、上記メタロセン触媒を用いて重合されてなるプロピレン−エチレンランダム共重合体は、分子量分布が狭く、どの分子量成分にもエチレンが略等しい割合で導入されており、このようなプロピレン−エチレンランダム共重合体を含有してなる包装用シュリンクフィルムは、剛性及び透明性に優れたものとなる。なお、上記メタロセン触媒を用いて重合されてなるプロピレン−エチレンランダム共重合体としては、例えば、日本ポリプロ社から商品名「ウィンテック」で市販されている。

又、上記メタロセン触媒を用いて重合されてなるプロピレン−エチレンランダム共重合体の示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定された融解ピーク温度は、高いと、包装用シュリンクフィルムの低温収縮性が不充分になるので、１３５℃以下が好ましく、低すぎると、包装用シュリンクフィルムの保管時に保管温度が高いと経時変化によって包装用シュリンクフィルムが寸法収縮を生じることがあるので、１２０〜１３０℃が好ましい。

ここで、本発明において、上記メタロセン触媒を用いて重合されてなるプロピレン−エチレンランダム共重合体の示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定された融解ピーク温度とは、下記の要領で測定されたものをいう。即ち、メタロセン触媒を用いて重合されてなるプロピレン−エチレンランダム共重合体と基準物質を示差走査熱量計（ＤＳＣ）内に供給して、この示差走査熱量計（ＤＳＣ）内の温度を、１０℃／分の速度で２８０℃まで昇温し、続いて、１０℃／分の速度で２８０℃から２５℃まで降温させて、再び、１０℃／分の速度で２５℃から２８０℃まで昇温させることにより、ＤＳＣ曲線を得る。そして、得られたＤＳＣ曲線で検出された融解ピークのうち、ピーク面積が最も大きい融解ピークにおけるピーク温度を、メタロセン触媒を用いて重合されてなるプロピレン−エチレンランダム共重合体の示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定された融解ピーク温度とする。なお、上記示差走査熱量計（ＤＳＣ）としては、例えば、セイコー電子工業社から商品名「ＳＳＣ−５１００」で市販されている。

そして、上記メタロセン触媒を用いて重合されてなるプロピレン−エチレンランダム共重合体のメルトフローレイトは、低いと、包装用シュリンクフィルムを押出機から押出すのが困難となって、包装用シュリンクフィルムの生産性が低下し、高いと、包装用シュリンクフィルムの厚さ精度や低温収縮性が低下するので、０．１〜３ｇ／１０分に限定され、０．５〜２．５が好ましい。なお、メタロセン触媒を用いて重合されてなるプロピレン−エチレンランダム共重合体のメルトフローレイトは、ＪＩＳＫ７２１０に準拠して、２３０℃、荷重２１．１８Ｎの条件下で測定された値をいう。

又、包装用シュリンクフィルム中におけるメタロセン触媒を用いて重合されたプロピレン−エチレンランダム共重合体の含有量は、少ないと、包装用シュリンクフィルムの剛性が低下し、包装用シュリンクフィルムを用いて包装された包装体を包装用シュリンクフィルムを把持して持ち上げたときに包装用シュリンクフィルムが伸びてしまい、多いと、包装用シュリンクフィルムの強度が低下し、包装用シュリンクフィルムを用いて包装された包装体を包装用シュリンクフィルムを把持して持ち上げたときに包装用シュリンクフィルムが破断するので、５〜７０重量％に限定され、５〜３０重量％が好ましい。

そして、包装用シュリンクフィルムの厚みは、薄いと、包装用シュリンクフィルムの強度が低下して、包装用シュリンクフィルムで包装している被包装物を保護できないことがあり、厚いと、包装用シュリンクフィルムの柔軟性が低下して作業性が低下することがあるので、１５〜１００μｍが好ましい。

本発明の包装用シュリンクフィルムには、その物性を損なわない範囲内であれば、界面活性剤などの滑剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、結晶造核剤などの添加剤が添加されていてもよい。

次に、包装用シュリンクフィルムの製造方法について説明する。包装用シュリンクフィルムの製造方法としては、特に限定されず、例えば、メルトフローレイトが０．１〜３ｇ／１０分の低密度ポリエチレンと、メタロセン触媒を用いて重合され且つメルトフローレイトが０．１〜３ｇ／１０分のプロピレン−エチレンランダム共重合体とを押出機に供給して溶融混練させた後、インフレーションフィルム成形によって包装用シュリンクフィルムを得ることができる

そして、包装用シュリンクフィルムを用いて被包装物を包装して包装体を得る方法としては、例えば、シュリンクトンネルが連結されてなる包装機に、包装用シュリンクフィルムをセットし、この包装機に被包装物を供給して、被包装物を包装用シュリンクフィルムによって多少のゆとりをもって包装した後、この被包装体を１００〜１５０℃に設定したシュリンクトンネル内に供給して、包装用シュリンクフィルムを被包装物の形状に沿って密着するように熱収縮させることにより包装体を得ることができる。

本発明の包装用シュリンクフィルムは、上述のような構成を有しているので、剛性に優れており、従来から段ボールを用いて包装されていた被包装物を段ボールの代わりに本発明の包装用シュリンクフィルムを用いて包装することができる。

そして、包装用シュリンクフィルムを用いて得られた包装体を移動させる際に包装用シュリンクフィルムを把持して持ち上げた場合あっても、包装用シュリンクフィルムが伸びたり破断したりすることはなく、包装体を作業性良く取り扱うことができる。

更に、本発明の包装用シュリンクフィルムは平滑性にも優れており、包装用シュリンクフィルム同士を熱シールするにあたっても短時間のうちに確実にシールすることができ、高速シール性に優れている。

又、本発明の包装用シュリンクフィルムは透明性にも優れており、包装用シュリンクフィルムを用いて得られた包装体内の被包装物を外部から視認可能とすることが要求される用途に好適に用いることができる。

以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例１）
メルトフローレイトが０．７ｇ／１０分の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製商品名「ＬＦ２４５Ｅ」、密度：０．９２５ｇ／ｃｍ³）７０重量％と、メタロセン触媒を用いて重合され且つメルトフローレイトが２．０ｇ／１０分であるプロピレン−エチレンランダム共重合体（日本ポリプロ社製商品名「ウィンテックＷＦＸ−６」、密度０．９００ｇ／ｃｍ³、融解ピーク温度：１２５℃）３０重量％とを含有するポリオレフィン系樹脂組成物を押出機に供給してインフレーションフィルム成形によって押出製膜することによって厚みが５５μｍの包装用シュリンクフィルムを得た。

（実施例２）
低密度ポリエチレンを７０重量％の代わりに９０重量％含有し且つプロピレン−エチレンランダム共重合体を３０重量％の代わりに１０重量％含有してなるポリオレフィン系樹脂組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして包装用シュリンクフィルムを得た。

（比較例１）
メルトフローレイトが０．７ｇ／１０分の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製商品名「ノバテックＬＦ２４５Ｅ」、密度：０．９２５ｇ／ｃｍ³）を押出機に供給してインフレーションフィルム成形によって押出製膜することによって厚みが５５μｍの包装用シュリンクフィルムを得た。

（比較例２）
メタロセン触媒を用いて重合され且つメルトフローレイトが２．０ｇ／１０分であるプロピレン−エチレンランダム共重合体（日本ポリプロ社製商品名「ウィンテックＷＦＸ−６」、密度０．９００ｇ／ｃｍ³、融解ピーク温度：１２５℃）を押出機に供給してインフレーションフィルム成形によって押出製膜することによって厚みが５５μｍの包装用シュリンクフィルムを得た。

（比較例３）
メルトフローレイトが０．７ｇ／１０分の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製商品名「ノバテックＬＦ２４５Ｅ」、密度：０．９２５ｇ／ｃｍ³）７０重量％と、密度が０．９５０ｇ／ｃｍ³である高密度ポリエチレン（融解ピーク温度：１３１℃）３０重量％とを含有するポリオレフィン系樹脂組成物を押出機に供給してインフレーションフィルム成形によって押出製膜することによって厚みが５５μｍの包装用シュリンクフィルムを得た。

（比較例４）
メルトフローレイトが０．７ｇ／１０分の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製商品名「ノバテックＬＦ２４５Ｅ」、密度：０．９２５ｇ／ｃｍ³）７０重量％と、密度が０．９２５ｇ／ｃｍ³である線状低密度ポリエチレン（融解ピーク温度：１２３℃）３０重量％とを含有するポリオレフィン系樹脂組成物を押出機に供給してインフレーションフィルム成形によって押出製膜することによって厚みが５５μｍの包装用シュリンクフィルムを得た。

得られた包装用シュリンクフィルムの加熱収縮率、ヘイズ、引裂強度及び２％モジュラスを下記の要領で測定し、その結果を表１に示した。

（加熱収縮率）
包装用シュリンクフィルムを１２０℃に加熱したオイル中に２０秒間に亘って浸漬させた後に取り出し、包装用シュリンクフィルムを常温になるまで冷却した後、押出方向（ＭＤ）の包装用シュリンクフィルムの加熱収縮率を下記式に基づいて算出した。
加熱収縮率（％）＝１００×（浸漬前のＭＤ寸法−浸漬後のＭＤ寸法）
／浸漬前のＭＤ寸法

（ヘイズ）
包装用シュリンクフィルムのヘイズをヘイズメーター（日本電色株式会社製商品名「ＮＤＨ２０００」）を用いてＪＩＳＫ７１０５に準拠して測定した。

（引裂強度）
包装用シュリンクフィルムのエルメンドルフ引裂強度をエルメンドルフ引裂強度計（東洋精機株式会社製）を用いてＪＩＳＫ７１２８−２に準拠して測定した。

（２％モジュラス）
包装用シュリンクフィルムの２％モジュラスをオートグラフ（島津製作所社製）を用いてＪＩＳＫ７１２７に準拠して測定した。

Claims

メルトフローレイトが０．１〜３ｇ／１０分の低密度ポリエチレン３０〜９５重量％と、メタロセン触媒を用いて重合され且つメルトフローレイトが０．１〜３ｇ／１０分のプロピレン−エチレンランダム共重合体５〜７０重量％とを含有することを特徴とする包装用シュリンクフィルム。
低密度ポリエチレンの密度が０．９１７〜０．９３０ｇ／ｃｍ³であることを特徴とする請求項１に記載の包装用シュリンクフィルム。
プロピレン−エチレンランダム共重合体の示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定された融解ピーク温度が１３５℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の包装用シュリンクフィルム。
メルトフローレイトが０．１〜３ｇ／１０分の低密度ポリエチレン３０〜９５重量％と、メタロセン触媒を用いて重合され且つメルトフローレイトが０．１〜３ｇ／１０分のプロピレン−エチレンランダム共重合体５〜７０重量％とを押出機に供給して溶融混練しインフレーションフィルム成形によって包装用シュリンクフィルムを製造することを特徴とする包装用シュリンクフィルムの製造方法。