JP2012101552A - 深絞り成形用熱収縮性多層フィルム及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】塩化ビニリデン共重合体樹脂(a)からなる中間層の少なくとも片面に、第一の熱可塑性樹脂(b)からなる樹脂層が積層されてなり、ポリオレフィン系樹脂からなる外層を更に備えており、温度90℃における縦方向及び横方向の熱水収縮率がそれぞれ3〜35%の範囲であることを特徴とする深絞り成形用熱収縮性多層フィルム。
【選択図】なし
Description
前記管状体を前記樹脂の融点未満に水冷却し、その後前記管状体を前記樹脂の融点以上の温度に再加熱し、前記管状体の内部に流体を入れながら管状体を縦方向(管状体の流れ方向)に引出しつつ縦方向及び横方向(管状体の円周方向)にそれぞれ2.5〜4倍に延伸して二軸延伸フィルムを形成する工程と、
前記二軸延伸フィルムを折り畳み、その後前記二軸延伸フィルムの内部に流体を入れながら、前記二軸延伸フィルムの外表面側から60〜95℃のスチームもしくは温水にて熱処理を行い、前記熱処理と同時に縦方向及び横方向にそれぞれ10〜35%緩和(弛緩)処理する工程と、
を含むことを特徴とする方法である。
本発明で使用する塩化ビニリデン共重合体樹脂(a)(以下、場合によってはPVDC樹脂という)は、塩化ビニリデン60〜98質量%と、前記塩化ビニリデンと共重合可能な他の単量体2〜40質量%との共重合により得られる共重合体を含有する樹脂である。
本発明で使用する第一の熱可塑性樹脂(b)としては、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂を挙げることができる。
本発明で使用する第二の熱可塑性樹脂(c)は、前記第一の熱可塑性樹脂(b)の融点よりも10℃以上高い融点を有するものである。このような第二の熱可塑性樹脂(c)からなる外層を更に備えることにより、得られる深絞り成形用熱収縮性多層フィルムの耐熱性が向上するため、ヒートシールを行う際のシールバーへの粘着、包装体の皺伸ばしを目的とする熱収縮処理や包装体のボイルクッキングの行う際の粘着を防止できる。そして、このような第二の熱可塑性樹脂(c)としては、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂を挙げることができる。これらの第二の熱可塑性樹脂の中でも、透明性、表面硬度、印刷性、耐熱性等の表面特性に優れるという観点から、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、ポリエステル系樹脂が特に好ましい。
本発明で使用するシーラント樹脂(d)は、前記第一の熱可塑性樹脂(b)の融点よりも5℃以上低い融点を有するものである。このようなシーラント樹脂(d)の融点が前記上限を超えると、ヒートシールを行う際にシールバーへの粘着が生じやすくなる。そして、このようなシーラント樹脂(d)としては、90〜250℃の範囲において適当なシール強度を有するものを挙げることができる。また、このようなシーラント樹脂(d)としては、例えば、ポリエチレンの単独重合体もしくは共重合体、ポリプロピレンの単独重合体もしくは共重合体、エチレン系共重合体、及びアイオノマーを挙げることができる。これらのシーラント樹脂(d)は、1種のものを単独で用いても、2種以上のものを混合して用いてもよい。
本発明で使用する接着性樹脂(e)としては、エチレン系共重合体又はその酸変性物が用いられ、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマー等のエチレン系共重合体、及びこれらのマレイン酸、フマル酸、アクリル酸等の不飽和カルボン酸又は酸無水物による変性物を挙げることができる。これらの接着性樹脂(e)は、1種のものを単独で用いても、2種以上のものを混合して用いてもよい。
本発明の深絞り成形用収縮性多層フィルムは、前述した塩化ビニリデン共重合体樹脂(a)からなる中間層の少なくとも片面に、前述した第一の熱可塑性樹脂(b)からなる樹脂層が積層されてなるフィルムである。そして、本発明の収縮性多層フィルムにおいては、温度90℃における縦方向及び横方向の熱水収縮率がそれぞれ3〜35%の範囲であることが必要である。熱水収縮率が3%未満であると内容物とのタイトフィット性が悪くなり、他方、35%を超えると延伸後の非晶部の配向が緩められていないために深絞り性が悪くなる。なお、熱水収縮率は後述する実施例で説明する通りの方法で測定した値である。
1:(b)/(e)/(a)/(e)/(d)、
2:(b)/(e)/(a)/(e)/(b)/(e)/(d)、
3:(c)/(e)/(a)/(e)/(b)/(e)/(d)、
4:(c)/(e)/(b)/(e)/(a)/(e)/(d)。
次いで、本発明の深絞り成形用熱収縮性多層フィルムの製造方法について説明する。すなわち、本発明の深絞り成形用熱収縮性多層フィルムの製造方法は、溶融された少なくとも2種の樹脂を管状に共押出しして管状体を形成し、
前記管状体を前記樹脂の融点未満に水冷却し、その後前記管状体を前記樹脂の融点以上の温度に再加熱し、前記管状体の内部に流体を入れながら管状体を縦方向(管状体の流れ方向)に引出しつつ縦方向及び横方向(管状体の円周方向)にそれぞれ2.5〜4倍に延伸して二軸延伸フィルムを形成し、
次いで、前記二軸延伸フィルムを折り畳み、その後前記二軸延伸フィルムの内部に流体を入れながら、前記二軸延伸フィルムの外表面側から60〜95℃のスチームもしくは温水にて熱処理を行い、前記熱処理と同時に縦方向及び横方向にそれぞれ10〜35%緩和(弛緩)処理することによって、
前述した本発明の深絞り成形用熱収縮性多層フィルムを得る方法である。
共重合割合(モノマー質量比:VD/VC)が71/29の塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合樹脂((株)クレハ製、融点:145℃、還元粘度:0.058、溶融粘度:891Pa・sec(at175℃))100質量部に、エポキシ化大豆油2質量部、及びジブチルセバケート1質量部を添加した後に、周知のハネブレンダーを用いて混合して塩化ビニリデン共重合体樹脂1(PVDC1)を得た。
共重合割合(モノマー質量比:VD/VC)が80/20の塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合樹脂((株)クレハ製、融点:164℃、還元粘度:0.058)100質量部に、エポキシ化亜麻仁油2質量部、ジブチルセバケート3質量部、シリカ0.2質量部、及び酸化ポリエチレンワックス0.1質量部を添加した後に、周知のハネブレンダーを用いて混合して塩化ビニリデン共重合体樹脂2(PVDC2)を得た。
撹拌機、温度調節器及び冷却器を備えたフラスコを用いて、エチレンエチルアクリレート共重合体樹脂(DPDJ−6128K、日本ユニカー(株)製、エチルアクリレート(EA)含量:15質量%、ビカット軟化点:61℃、MFR:1.5g/10min)に無水マレイン酸と炭酸マグネシウムとを反応せしめて、無水マレイン酸含量が0.5質量%であり且つMg含量が0.4質量%である変性エチレンエチルアクリレート共重合体樹脂(M−EEA)を得た。
先ず、積層態様が外側から内側へ順に且つかっこ内に示す厚み比で、VLDPE(34)/EEA(3)/PVDC1(10)/EEA(3)/IO(40)となるように、各樹脂を複数の押出機でそれぞれ溶融押出しし、溶融された樹脂を環状ダイに導入し、ここで上記層構成となるように溶融接合し、共押出し加工を行った。ダイ出口から流出した温度180℃の溶融環状体を水浴中で、10〜25℃に冷却し、扁平幅約200mmの環状体とした。次に、得られた扁平環状体を約90℃温水中を通過させながら加熱した後、バブル形状の管状体とし15℃〜20℃エアリングで冷却しながらインフレーション法により縦方向(MD)に2.8倍、横方向(TD)に2.8倍の延伸倍率で同時二軸延伸した。次いで、得られた二軸延伸フィルムを円筒状の熱処理筒中に導き、バブル形状フィルムとし、熱処理緩和温度90℃にて縦方向(MD)に20%、横方向(TD)に20%弛緩させながら約2秒間緩和熱処理を行い、二軸延伸フィルム(深絞り成形用熱収縮性多層フィルム)を得た。得られた深絞り成形用熱収縮性多層フィルムの厚みは90μmであった。
フィルムの樹脂構成及び製造条件をそれぞれ表2に記載の通り変更した以外は実施例1と同様にして、二軸延伸フィルム(深絞り成形用熱収縮性多層フィルム)を得た(実施例2〜8、比較例2)。なお、比較例1については実施例1と同様な樹脂構成とし、ダイレクトインフレーション法にて未延伸多層フィルムを作成した。
(I)評価方法
以下の方法によって、熱収縮性多層フィルムの諸特性を評価又は測定した。
得られた深絞り成形用熱水収縮性多層フィルムの機械方向(縦方向、MD)及び機械方向に垂直な方向(横方向、TD)に10cmの距離で印を付けたフィルム試料を、90℃に調整した熱水に10秒間浸漬した後、取り出し、直ちに常温の水で冷却した。その後、印をつけた距離を測定し、10cmからの減少値の原長10cmに対する割合を百分率で表示した。1試料について5回試験をおこない、縦方向及び横方向のそれぞれについての平均値を熱水収縮率として表示した。
JIS K−7105に記載された方法に準拠して、測定装置としては日本電色工業社製の曇り度計NDH−Σ80を使用して、フィルム試料の曇り度(ヘイズ;%)を測定した。なお、ヘイズ値は値が小さくなるほど、透明性が優れることを意味し、数値が大きくなるほど、透明性が悪くなることを意味する。
測定装置としてTENSILON RTC−1210型(オリエンテック社製)を用いて、巾10mm、長さ50mmの短冊状のフィルム試料を温度23℃にて、クロスヘッド速度200mm/minで伸張させ、フィルム試料が破断した時の応力(引張強度)を測定した。
(i)酸素ガス透過度(O2TR)
JIS K−7126に記載された方法に準拠して、温度23℃、100%RHの条件下において、モダンコントロール社製オキシトラン(OX−TRAN2/20)を用いて測定した。
(ii)透湿度(WVTR)
JIS Z−0208に記載された方法に準拠して、カップ法にて温度40℃、90%RHの条件下において測定した。
大森機械社製の深絞り成形機(FV603型)を用い、絞り金型100φの円筒型(絞り成形温度:90℃)にて、面積絞り比を3倍でフィルム試料を絞り成形した。そして、フィルム試料の状態を目視にて観察して、以下の基準で評価した。
○:正常に絞り成形できた。
△:金型より浅い絞り形状となった。
×:絞り成形出来ない、もしくはフィルムが破断した。
実施例1〜8、比較例1〜2で得られた各深絞り成形用熱収縮性多層フィルムについて、深絞り成形用熱収縮性多層フィルムの諸特性を、上記の方法で評価又は測定した。得られた結果を表3に示す。
実施例1及び3で得られた深絞り成形用熱収縮性多層フィルムを深絞り成形用底材フィルムとして用い、実施例2及び4で得られた深絞り成形用熱収縮性多層フィルムを深絞り成形用蓋材フィルムとして用いて、深絞り成形用フィルムキット(実施例9、10)とした。また、実施例6で得られた深絞り成形用熱収縮性多層フィルムを深絞り成形用底材フィルムとして用い、実施例7で得られた深絞り成形用熱収縮性多層フィルムを深絞り成形用蓋材フィルムとして用いて、深絞り成形用フィルムキット(実施例11)とした。一方、比較例1で得られた深絞り成形用熱収縮性多層フィルムを深絞り成形用底材フィルム及び深絞り成形用蓋材フィルムとして用いて、比較用の深絞り成形用フィルムキット(比較例3)とした。
深絞り成形用フィルムキット(実施例9〜11及び比較例3)を用いて、ムルチバック社製成形機(R250)にて深絞り成形(金型:113×167×60mm)し、ブロックハム400gを充填して包装し、90℃、10秒、熱水中で収縮させて試験サンプルを得た。得られた試験サンプルの外観を観察したところ、本発明の深絞り成形用フィルムキット(実施例9〜11)を用いると、フィルムの熱収縮性から内容物にタイトフィットし、張りのある包装体が得られることが確認された。一方、比較用の深絞り成形用フィルムキット(比較例3)を用いると、包装体に皺が多く入り、フィルムに張りがなく、タイトフィット性が不満足であった。
Claims (12)
- 塩化ビニリデン共重合体樹脂(a)からなる中間層の少なくとも片面に、第一の熱可塑性樹脂(b)からなる樹脂層が積層されてなり、ポリオレフィン系樹脂からなる外層を更に備えており、温度90℃における縦方向及び横方向の熱水収縮率がそれぞれ3〜35%の範囲であることを特徴とする深絞り成形用熱収縮性多層フィルム。
- 前記第一の熱可塑性樹脂(b)の融点よりも5℃以上低い融点を有するシーラント樹脂(d)からなる内層を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の深絞り成形用熱収縮性多層フィルム。
- 前記ポリオレフィン系樹脂が、前記第一の熱可塑性樹脂(b)の融点よりも10℃以上高い融点を有するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の深絞り成形用熱収縮性多層フィルム。
- 前記第一の熱可塑性樹脂(b)が、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の深絞り成形用熱収縮性多層フィルム。
- 前記シーラント樹脂(d)が、ポリエチレン単独重合体、ポリエチレン共重合体、ポリプロピレン単独重合体、ポリプロピレン共重合体、エチレン系共重合体、及びアイオノマーからなる群から選択される少なくとも一種の樹脂であることを特徴とする請求項2〜4のうちのいずれか一項に記載の深絞り成形用熱収縮性多層フィルム。
- 溶融された、塩化ビニリデン共重合体樹脂(a)、第一の熱可塑性樹脂(b)、およびポリオレフィン系樹脂の少なくとも3種の樹脂を管状に共押出しして塩化ビニリデン共重合体樹脂(a)からなる中間層の少なくとも片面に第一の熱可塑性樹脂(b)からなる樹脂層が積層されてなり且つポリオレフィン系樹脂からなる外層を更に備えている管状体を形成し、該管状体を縦方向に引出しつつ縦方向及び横方向にそれぞれ2.5〜4倍に延伸して二軸延伸フィルムを形成し、該二軸延伸フィルムの外表面側から60〜95℃のスチームもしくは温水にて熱処理を行うと同時に縦方向及び横方向にそれぞれ10〜35%緩和処理を施すことによって得られることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の深絞り成形用熱収縮性多層フィルム。
- 酸素ガス透過度が、温度23℃、100%RHの条件下において100cm3/m2・day・atm以下であることを特徴とする請求項1〜6のうちのいずれか一項に記載の深絞り成形用熱収縮性多層フィルム。
- 請求項1〜7のうちのいずれか一項に記載の深絞り成形用熱収縮性多層フィルムからなり、温度90℃における縦方向及び横方向の熱水収縮率がそれぞれ3〜20%の範囲であることを特徴とする深絞り成形用底材フィルム。
- 請求項1〜7のうちのいずれか一項に記載の深絞り成形用熱収縮性多層フィルムからなり、温度90℃における縦方向及び横方向の熱水収縮率がそれぞれ5〜35%の範囲であることを特徴とする深絞り成形用蓋材フィルム。
- 請求項8に記載の深絞り成形用底材フィルムと請求項9に記載の深絞り成形用蓋材フィルムとからなることを特徴とする深絞り成形用フィルムキット。
- 請求項8に記載の深絞り成形用底材フィルムと、請求項9に記載の深絞り成形用蓋材フィルムとを備えることを特徴とする深絞り包装体。
- 溶融された、塩化ビニリデン共重合体樹脂(a)、第一の熱可塑性樹脂(b)、およびポリオレフィン系樹脂の少なくとも3種の樹脂を管状に共押出しして塩化ビニリデン共重合体樹脂(a)からなる中間層の少なくとも片面に第一の熱可塑性樹脂(b)からなる樹脂層が積層されてなり且つポリオレフィン系樹脂からなる外層を更に備えている管状体を形成する工程と、
前記管状体を前記樹脂の融点未満に水冷却し、その後前記管状体を前記樹脂の融点以上の温度に再加熱し、前記管状体の内部に流体を入れながら管状体を縦方向に引出しつつ縦方向及び横方向にそれぞれ2.5〜4倍に延伸して二軸延伸フィルムを形成する工程と、
前記二軸延伸フィルムを折り畳み、その後前記二軸延伸フィルムの内部に流体を入れながら、前記二軸延伸フィルムの外表面側から60〜95℃のスチームもしくは温水にて熱処理を行い、前記熱処理と同時に縦方向及び横方向にそれぞれ10〜35%緩和処理する工程と、
を含むことを特徴とする請求項1〜7のうちのいずれか一項に記載の深絞り成形用熱収縮性多層フィルムの製造方法。
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