JP5214283B2 - スチレン系熱収縮性フィルム - Google Patents

Description

本発明は、ペットボトル等の容器に用いる収縮ラベルとして好適な熱収縮性フィルムに関する。

熱収縮性フィルム、特に、スチレン系収縮性フィルムはラベル装着時の仕上がりが綺麗であることやミシン目カット性に優れラベルが剥がしやすいことなどからペットボトル用の熱収縮性ラベルとして、広く使用されている。

近年、ペットボトル飲料業界では廃棄物の減量を目的として、ペットボトルの軽量化やラベルの薄膜化が進められている。しかしながら、スチレン系収縮性フィルムはポリエステル系収縮性フィルムに比べて、柔らかく剛性が低いことから、膜厚を薄くすると取り扱い性が悪くなり、ペットボトルへのラベル装着がスムーズに行われず、トラブルとなるなど問題を抱えていた。

このような状況の中、薄膜化と他の特性のバランスを目的とした発明が提案されているが、未だ充分とはいえない。
特開２００４−２６９１７号公報

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであって、フィルムの厚みを薄くしても取り扱い性に優れ、装着トラブル等の少ないスチレン系熱収縮性フィルムを提供することを主な目的とする。

本発明は、スチレンーブタジエンブロック共重合体からなる表面層（Ａ）及び裏面層（Ｃ）と、スチレンーブタジエンブロック共重合体７０〜９０重量％とスチレン単独重合体１０〜３０重量％とからなる中間層（Ｂ）が、（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）の順に積層されたスチレン系熱収縮性フィルムを提供する。

また、本発明は、前記表面層（Ａ）及び裏面層（Ｃ）を構成するスチレンーブタジエンブロック共重合体が、スチレン７５〜９０重量％及びブタジエン１０〜２５重量％からなる共重合体であるスチレン系熱収縮性フィルムを提供する。

また、本発明は、前記中間層（Ｂ）を構成するスチレンーブタジエンブロック共重合体が、スチレン７０〜８５重量％及びブタジエン１５〜３０重量％からなる共重合体であるスチレン系熱収縮性フィルムを提供する。

本発明のスチレン系熱収縮性フィルムは、フィルム剛性が高いことから、薄膜化しても取り扱い性に優れる。

本発明のスチレン系熱収縮性フィルムは、スチレンーブタジエンブロック共重合体を含む表面層（Ａ）及び裏面層（Ｃ）とし、スチレンーブタジエンブロック共重合体７０〜９０重量％とスチレン単独重合体１０〜３０重量％とからなる中間層（Ｂ）とを、（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）の順に積層している。

以下、詳細に説明する。

本発明で用いられるスチレンーブタジエンブロック共重合体は、スチレンブロックとブタジエンブロックを有している。またその他に、スチレンとブタジエンのランダムブロックやテーパードブロックを有していてもかまわない。

本発明で用いられるスチレンーブタジエンブロック共重合体のスチレンとブタジエンの重量比は、表面層（Ａ）、裏面層（Ｃ）と中間層（Ｂ）とでは異なる。

表面層（Ａ）又は裏面層（Ｃ）を構成するスチレンーブタジエンブロック共重合体のスチレンとブタジエンの重量比は、スチレン７５〜９０重量％、ブタジエン１０〜２５重量％が好ましく、さらにスチレン８０〜８５重量％、ブタジエン１５〜２０重量％が好ましい。スチレンの含有量が９０重量％を超えるとフィルム伸度の低下、更には印刷時においてフィルムが白化しやすくなり好ましくない。またスチレンの含有量が７５重量％より少ないと求めるフィルム剛性が得られない、製造上フィルム厚みの精度が出し難くなり好ましくない

表面層（Ａ）又は裏面層（Ｃ）を構成するスチレンーブタジエンブロック共重合体のＭＦＲ（温度２００℃、荷重４９．０３Ｎ)は、２．０〜９．０ｇ／１０分、好ましくは３．０〜８．０ｇ／１０分である。

また表面層（Ａ）又は裏面層（Ｃ）は、適宜アンチブロッキング剤や帯電防止剤を添加することができる。

中間層（Ｂ）を構成するスチレンーブタジエンブロック共重合体のスチレンとブタジエンの重量比は、スチレン７０〜８５重量％、ブタジエン１５〜３０重量％が好ましく、さらにスチレン７５〜８０重量％、ブタジエン２０〜２５重量％が好ましい。スチレンの含有量が８５重量％を超えるとフィルム伸度が低下し好ましくない。またスチレンの含有量が７０重量％より少ないと求めるフィルム剛性が得られず好ましくない。

中間層を構成するスチレンーブタジエンブロック共重合体のＭＦＲ（温度２００℃、荷重４９．０３Ｎ)は、３．０〜９．５ｇ／１０分、好ましくは４．０〜９．０ｇ／１０分である。

本発明の中間層（Ｂ）は、さらにスチレン単独重合体を含んでいる。

本発明で用いられるスチレン単独重合体のＭＦＲ(温度２００℃、荷重４９．０３Ｎ)は、５．０〜１１．０ｇ／１０分、好ましくは６．０〜１０．０ｇ／１０分である。スチレンーブタジエンブロック共重合体とのＭＦＲの差が、０〜３．０であることが好ましい。ＭＦＲの差がこの範囲であると、スチレン単独重合体がスチレンーブタジエンブロック共重合体中に均一に分散し、透明性の低下が少なく好ましい。

中間層（Ｂ）を構成するスチレンーブタジエンブロック共重合体とスチレン単独重合体の重量比は、スチレンーブタジエンブロック共重合体７０〜９０重量％、スチレン単独重合体１０〜３０重量％であることが好ましい。スチレン単独重合体の含有量が１０重量％より少ないとフィルムの剛性を高める効果が少なく好ましくない。また、スチレン単独重合体の含有量が３０重量％を超えるとフィルムの透明性や熱収縮性が低下し好ましくない。

本発明におけるスチレン系熱収縮性フィルムの総厚みは３０〜５０μｍであることが好ましく、さらに３５〜４５μｍであることが好ましい。また、表面層（Ａ）、中間層（Ｂ）及び裏面層（Ｃ）の各層の厚み比率は、１／１／１〜１／１５／１であるのが好ましく、さらに１／５／１〜１／１０／１であるのが好ましい。

スチレン系熱収縮性フィルムの厚みの具体例としては、スチレン系熱収縮性フィルムの総厚みが３０〜５０μｍとすると、表面層（Ａ）の厚みは、１．５〜１５μｍ、好ましくは２〜７μｍである。中間層（Ｂ）の厚みは、１０〜４０μｍ、好ましくは２０〜３８μｍである。裏面層（Ｃ）の厚みは、１．５〜１５μｍ、好ましくは２〜７μｍである。

３層構成のスチレン系熱収縮性フィルムは、上記の表面層（Ａ）、裏面層（Ｃ）及び中間層（Ｂ）を構成する樹脂を多層共押出成形して製造する。具体的には、スチレンーブタジエンブロック共重合体とアンチブロッキング剤からなる樹脂組成物を表面層（Ａ）用樹脂及び裏面層（Ｃ）用樹脂、スチレンーブタジエンブロック共重合体とスチレン単独重合体とからなる樹脂組成物を中間層（Ｂ）用樹脂とし、（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）の順で多層共押出成形し、その後テンター延伸することにより製造される。

上記した表面層（Ａ）用樹脂、中間層（Ｂ）用樹脂及び裏面層（Ｃ）用樹脂をそれぞれこの順でバレル温度１３０〜２２０℃のスクリュー式押出機に供給し、ダイス温度１７０〜２２０℃で多層Ｔダイからフィルム状に押出し、これを２０〜６０℃の冷却ロ−ルに通しながら一旦冷却固化させる。次いで、設定温度７０〜１１０℃の加熱ロールでシートを加熱し、延伸倍率１．１〜１．８倍で縦延伸した後、テンター内にて予熱温度１１０〜１２０℃、延伸温度８０〜１００℃で３〜８倍に横延伸し、同テンター内にて固定温度８０〜１１０℃で熱処理し、巻き取り機にて巻き取ることによりスチレン系熱収縮性フィルムは製造される。

以下に、本発明を、実施例及び比較例を用いてより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
スチレンーブタジエンブロック共重合体（スチレン８４重量％、ブタジエン１６重量％、ＭＦＲ；５．６ｇ／１０分）を表面層（Ａ）及び裏面層（Ｃ）用樹脂とし、スチレンーブタジエンブロック共重合体（スチレン７８重量％、ブタジエン２２重量％、ＭＦＲ；６．２ｇ／１０分）８５重量％とスチレン単独重合体（ＭＦＲ；８．０ｇ／１０分）１５重量％をブレンドした樹脂組成物を中間層（Ｂ）用樹脂として、それぞれ１５０〜２００℃に調整した押出機に投入し、３層（Ａ／Ｂ／Ｃ）構成となるよう、２００℃のＴダイスからシート状に押出し、表面温度が４０℃の引き取りロールにより冷却固化させ引き取った後、設定温度９０℃の加熱ロールで加熱した後、延伸倍率１．５倍に縦延伸し、予熱ゾーン１１５℃、延伸ゾーン９５℃のテンター内にて５．５倍に横延伸した後、同テンター内にて９０℃で熱処理した後、巻き取り機にて巻き取り総厚み４０μｍのスチレン系熱収縮性フィルムを得た。
得られたフィルムから採取した試料を用いて、圧縮強度の測定、透明性（ヘイズ）の測定及び熱収縮率の測定を行った。結果は表２に示した。

（実施例２）
中間層（Ｂ）用樹脂として、スチレンーブタジエンブロック共重合体（スチレン７８重量％、ブタジエン２２重量％、ＭＦＲ；６．２ｇ／１０分）８０重量％とスチレン単独重合体（ＭＦＲ；８．０ｇ／１０分）２０重量％をブレンドした樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして総厚み４０μｍのスチレン系熱収縮性フィルムを得た。
得られたフィルムから採取した試料を用いて、圧縮強度の測定、透明性（ヘイズ）の測定及び熱収縮率の測定を行った。結果は表２に示した。

（実施例３）
中間層（Ｂ）用樹脂として、スチレンーブタジエンブロック共重合体（スチレン７８重量％、ブタジエン２２重量％、ＭＦＲ；６．２ｇ／１０分）７５重量％とスチレン単独重合体（ＭＦＲ；８．０ｇ／１０分）２５重量％をブレンドした樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして総厚み４０μｍのスチレン系熱収縮性フィルムを得た。
得られたフィルムから採取した試料を用いて、圧縮強度の測定、透明性（ヘイズ）の測定及び熱収縮率の測定を行った。結果は表２に示した。

(実施例４)
スチレンーブタジエンブロック共重合体（スチレン８０重量％、ブタジエン２０重量％、ＭＦＲ；８．０ｇ／１０分）を表面層（Ａ）及び裏面層（Ｃ）用樹脂とし、スチレンーブタジエンブロック共重合体（スチレン７５重量％、ブタジエン２５重量％、ＭＦＲ；７．４ｇ／１０分）８０重量％とスチレン単独重合体（ＭＦＲ；７．５ｇ／１０分）２０重量％をブレンドした樹脂組成物を中間層（Ｂ）用樹脂として、それぞれ１５０〜２００℃に調整した押出機に投入し、３層（Ａ／Ｂ／Ｃ）構成となるよう、２００℃のＴダイスからシート状に押出し、表面温度が４０℃の引き取りロールにより冷却固化させ引き取った後、設定温度９０℃の加熱ロールで加熱した後、延伸倍率１．５倍に縦延伸し、予熱ゾーン１１５℃、延伸ゾーン９５℃のテンター内にて５．５倍に横延伸した後、同テンター内にて９０℃で熱処理した後、巻き取り機にて巻き取り総厚み４０μｍのスチレン系熱収縮性フィルムを得た。
得られたフィルムから採取した試料を用いて、圧縮強度の測定、透明性（ヘイズ）の測定及び熱収縮率の測定を行った。結果は表２に示した。

（比較例１）
中間層（Ｂ）用樹脂として、スチレンーブタジエンブロック共重合体（スチレン７８重量％、ブタジエン２２重量％、ＭＦＲ；６．２ｇ／１０分）９５重量％とスチレン単独重合体（ＭＦＲ；８．０ｇ／１０分）５重量％をブレンドした樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして総厚み４０μｍのスチレン系熱収縮性フィルムを得た。
得られたフィルムから採取した試料を用いて、圧縮強度の測定、透明性（ヘイズ）の測定及び熱収縮率の測定を行った。結果は表２に示した。

（比較例２）
中間層（Ｂ）用樹脂として、スチレンーブタジエンブロック共重合体（スチレン７８重量％、ブタジエン２２重量％、ＭＦＲ；６．２ｇ／１０分）６５重量％とスチレン単独重合体（ＭＦＲ；８．０ｇ／１０分）３５重量％をブレンドした樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして総厚み４０μｍのスチレン系熱収縮性フィルムを得た。
得られたフィルムから採取した試料を用いて、圧縮強度の測定、透明性（ヘイズ）の測定及び熱収縮率の測定を行った。結果は表２に示した。

（比較例３）
スチレンーブタジエンブロック共重合体（スチレン７０重量％、ブタジエン３０重量％、ＭＦＲ；１０．８ｇ／１０分）を表面層（Ａ）及び裏面層（Ｃ）用樹脂とし、スチレンーブタジエンブロック共重合体（スチレン６５重量％、ブタジエン３５重量％、ＭＦＲ；９．５ｇ／１０分）８０重量％とスチレン単独重合体（ＭＦＲ；４．０ｇ／１０分）２０重量％をブレンドした樹脂組成物を中間層（Ｂ）用樹脂として、それぞれ１５０〜２００℃に調整した押出機に投入し、３層（Ａ／Ｂ／Ｃ）構成となるよう、２００℃のＴダイスからシート状に押出し、表面温度が４０℃の引き取りロールにより冷却固化させ引き取った後、設定温度９０℃の加熱ロールで加熱した後、延伸倍率１．５倍に縦延伸し、予熱ゾーン１１５℃、延伸ゾーン９５℃のテンター内にて５．５倍に横延伸した後、同テンター内にて９０℃で熱処理した後、巻き取り機にて巻き取り総厚み４０μｍのスチレン系熱収縮性フィルムを得た。
得られたフィルムから採取した試料を用いて、圧縮強度の測定、透明性（ヘイズ）の測定及び熱収縮率の測定を行った。結果は表２に示した。

各測定は、以下の方法で測定した。
（１）圧縮強度測定
実施例１〜４及び比較例１〜３で得られたスチレン系熱収縮性フィルムについて、ＪＩＳ Ｐ ８１２６に準拠した方法で圧縮強度を測定した。具体的には以下の方法を用いた。
得られた熱収縮性多層フィルムを長さ１５２．４ｍｍ、幅１２．７ｍｍの短冊状にカットし、予め作製した支持具に円筒状にセットした後、支持具をリングクラッシュテスタ（東洋精機製作所社製、型式Ｄ）の架台に乗せ、測定を行った。測定は縦方向（フィルムの流れ方向）の圧縮強度のみで行い、ｎ＝５としその平均値を値とした。圧縮強度は５Ｎ以上を良好とした。

（２）透明性測定
実施例１〜４及び比較例１〜３で得られたスチレン系熱収縮性フィルムの任意の場所から縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ（フィルムの流れ方向を縦、幅方向を横としてサンプルを切り出した）の大きさに測定用サンプルを切り出し、日本電色工業株式会社製ＮＤＨ２０００にセットし、ＡＳＴＭ Ｄ−１００３に準拠し、ヘイズを測定した。ヘイズは６％以下を良好とした。

（３）熱収縮率測定
実施例１〜４及び比較例１〜３で得られたスチレン系熱収縮性フィルムの任意の場所から縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ（フィルムの流れ方向を縦、幅方向を横としてサンプルを切り出した）の大きさに測定用サンプルを切り出し、８０℃の温水浴に１０秒間浸漬した後、サンプルの寸法を測定した。処理前の寸法から処理後の寸法を引いた値を熱収縮率とした。横方向（フィルムの幅方向、主収縮方向）のみを測定した。熱収縮率は３０％以上を良好とした。

Claims (3)

1. スチレンーブタジエンブロック共重合体からなる表面層（Ａ）及び裏面層（Ｃ）と、スチレンーブタジエンブロック共重合体７０〜９０重量％とスチレン単独重合体１０〜３０重量％とからなる中間層（Ｂ）が、（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）の順に積層されたことを特徴とするスチレン系熱収縮性フィルム。
2. 前記表面層（Ａ）及び裏面層（Ｃ）を構成するスチレンーブタジエンブロック共重合体が、スチレン７５〜９０重量％及びブタジエン１０〜２５重量％からなる共重合体であることを特徴とする請求項１記載のスチレン系熱収縮性フィルム。
3. 前記中間層（Ｂ）を構成するスチレンーブタジエンブロック共重合体が、スチレン７０〜８５重量％及びブタジエン１５〜３０重量％からなる共重合体であることを特徴とする請求項１又は２記載のスチレン系熱収縮性フィルム。