JP6473681B2 - ラミネートシュリンクフィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ラミネートシュリンクフィルムの製造方法に関する。さらに詳しくは、エージング処理により、トンネリングの発生を抑制し得る、ラミネートシュリンクフィルムの製造方法に関する。

フレキシブルパッケージングに用いる複合フィルムの代表的な積層方法として、フィルム同士を接着剤により貼り合わせるドライラミネーション方法がある。

この方法において用いられる接着剤としては、接着性能、耐熱性、各種プラスチックや金属箔等の基材への適応範囲の広さ等から、一般的には、ウレタン系、塩素化ポリオレフィン系、イソシアネート系、エステル系などの２液反応硬化型接着剤が主流となっている。

しかしながら、このような反応硬化型接着剤の使用上の問題は、接着後の硬化反応が非常に遅い為、いわゆるエージング処理と称する硬化促進工程を必要とすることである。具体的には、ドライラミネート加工した積層フィルムを３５〜６０℃の環境下で２日から５日程度保管してエージング処理することにより、接着剤を硬化させることが必要となる。この際、エージング条件によって接着剤の硬化速度が変化し、最終的に得られる積層フィルムの接着剤の接着強度は大きく変化する。また、場合によっては、接着剤が未硬化のままの状態で次の工程に供されると、はがれ（デラミネーション）や筋状の浮き（トンネリング）の原因となる。このため、エージング処理を充分に行って接着剤を硬化させることが積層フィルムのドライラミネーションプロセスにおいて不可欠の工程となっている。

近年、フレキシブルパッケージングに用いる複合フィルムとして、複数のシュリンクフィルム同士を接着剤によってドライラミネート加工し、一方のシュリンクフィルムにおける他方のシュリンクフィルム側の面に印刷層を設けたラミネートシュリンクフィルムが開発されている。このようなラミネートシュリンクフィルムは、印刷層が２枚のシュリンクフィルムに挟まれた構成を有し、印刷層の耐久性に優れることから、青果物、生肉、食肉加工品、加工食品等の食料品の包装、雑貨等の集積包装、あるいはエアゾール製品やレコードジャケットなどのバージン包装などとして広範囲に使用されている。（特許文献１乃至３参照）

特公平８−５１７０号公報 特開２０００−１５３５９０号公報 特開２０１４−１２１８２１号公報

しかしながら、複数のシュリンクフィルムをドライラミネートしてラミネートシュリンクフィルムを製造する場合、エージング処理工程においてシュリンクフィルムが収縮し、トンネリングが発生する問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みなされたもので、複数のシュリンクフィルムをドライラミネートしてラミネートシュリンクフィルムを製造する場合において、特定のエージング処理条件により、トンネリングの発生を抑制することができるラミネートシュリンクフィルムの製造方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、
（１）少なくとも２枚のシュリンクフィルムと、前記シュリンクフィルムの間に設けられた接着剤層と、を備えたラミネートシュリンクフィルムの製造方法であって、
前記シュリンクフィルムを接着剤層を介して貼り合わせた後、１５℃以上３５℃未満の温度範囲で３時間以上３日間以下の第１エージング処理を施し、次いで、３５℃以上６０℃未満の温度範囲で２日間以上７日間以下の第２エージング処理を施すラミネートシュリンクフィルムの製造方法が提供され、
（２）前記ラミネートシュリンクフィルムを構成する全てのシュリンクフィルムが同じ熱収縮性を有さない請求項１記載のラミネートシュリンクフィルムの製造方法が提供され、
（３）前記シュリンクフィルムの間に形成された印刷層を少なくとも１層有する請求項１又は２記載のラミネートシュリンクフィルムの製造方法が提供される。

本発明の製造方法によれば、複数のシュリンクフィルムを接着剤層を介して貼り合わせた後に、比較的常温に近い温度下で第１エージング処理（予備硬化）を施し、次いで、第１エージング処理より高い温度下で第２エージング処理（本硬化）を施すことにより、シュリンクフィルムの収縮にともなうトンネリングの発生を抑制することができる。

２枚のシュリンクフィルムから構成されるラミネートシュリンクフィルムの概略断面図である。 ２枚のシュリンクフィルムから構成されるラミネートシュリンクフィルムの製造方法の一例を示す概略図である。

（ラミネートシュリンクフィルム）
本発明のラミネートシュリンクフィルムの製造方法によって製造される２枚のシュリンクフィルムから構成されるラミネートシュリンクフィルムを説明する。図１に示すように、ラミネートシュリンクフィルム１は、シュリンクフィルム１ａ，１ｂと、このシュリンクフィルム１ａ，１ｂの間に形成された接着剤層２を有している。また、図１に示すように、ラミネートシュリンクフィルム１は、シュリンクフィルム１ａ，１ｂの間に接着剤層２以外の印刷層３を形成しても良い。なお、ここでは２枚のシュリンクフィルムから構成されるラミネートシュリンクフィルムについて説明したが、本発明の製造方法は、３枚以上のシュリンクフィルムから構成されるラミネートシュリンクフィルムの製造にも適用できる。

（シュリンクフィルム）
シュリンクフィルム１ａ，１ｂは、熱収縮性を有するフィルムであれば良く、従来公知の熱収縮性フィルムを使用することができ、層構成や樹脂などは特に限定されない。熱収縮性フィルムとしては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、トリアセチルセルロールなどのセルロール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂などからなる樹脂製のフィルム、これらの樹脂をブレンドしたフィルム、或いはこれらの樹脂を共押出して積層したフィルムを一軸もしくは二軸延伸して得られるフィルムを挙げることができる。

シュリンクフィルム１ａ，１ｂは、熱収縮開始温度が３５℃以上であることが好ましい。熱収縮開始温度は、４０℃以上であることが好ましく、４５℃以上であることがさらに好ましい。熱収縮開始温度が３５℃未満である場合、後述する第１エージング処理により熱収縮が起きる恐れがある。

また、シュリンクフィルム１ａ，１ｂは、それぞれ同じ熱収縮性フィルムであっても良く、異なる熱収縮性フィルムであっても良い。シュリンクフィルム１ａ，１ｂが、熱収縮性の異なるフィルムの場合、それぞれのフィルムの熱収縮開始温度、熱収縮力などが異なる為、トンネリングが発生しやすく、本発明の効果がより顕著となる。なお、ここでいう熱収縮性が異なるとは、２５℃から１２０℃での熱収縮率を測定して得られる温度−収縮率曲線が一致しないことをいう。

（接着剤層）
接着剤層２は、シュリンクフィルム１ａ，１ｂの間に形成された層である。接着剤層２は、従来公知の反応硬化型接着剤を用いることができ、溶剤タイプの１液硬化型又は２液硬化型接着剤、或いは無溶剤タイプの１液硬化型又は２液硬化型接着剤などが挙げられる。これらの中でも、溶剤タイプの２液硬化型接着剤は、１液硬化型に比べて反応機構が安定していることから、後述する第１エージング処理による接着剤の硬化促進効果に優れ得る。接着剤としては、例えば、ウレタン系接着剤、塩素化ポリオレフィン系接着剤、イソシアネート系接着剤、エステル系接着剤などが挙げられる。この接着剤層２は、上記の接着剤をグラビアコート、キスリバースコートなどの方法でシュリンクフィルム１ａの表面に塗布して形成される。

（印刷層）
印刷層３は、シュリンクフィルム１ａ，１ｂの間に形成された層である。印刷層３を設ける場合には、例えば、顔料と溶媒、バインダを含有する印刷インキをグラビア印刷やフレキソ印刷などの方法でシュリンクフィルムの表面に塗布して形成することができる。

（ラミネートシュリンクフィルムの製造方法）
本発明のラミネートシュリンクフィルムの製造方法は、シュリンクフィルム１ａとシュリンクフィルム１ｂとを接着剤層を介して貼り合わせた後、１５℃以上３５℃未満の温度範囲で３時間以上３日間以下の第１エージング処理を施し、次いで、３５℃以上６０℃未満の温度範囲で２日間以上７日間以下の第２エージング処理を施すことを特徴とする。

本発明の製造方法によれば、シュリンクフィルム１ａ，１ｂを接着剤層を介して貼り合わせた後に、比較的常温に近い温度下で第１エージング処理を施すことにより予備硬化し、次いで、第１エージング処理の温度より高い温度下で第２エージング処理を施すことにより本硬化させ、シュリンクフィルムの収縮にともなうトンネリングの発生を抑制することができる。

第１エージング処理は、シュリンクフィルム１ａ，１ｂを接着剤層を介して貼り合わせた後に行うもので、このエージング処理によりシュリンクフィルムが熱収縮しない温度で接着剤の硬化を促進させ、トンネリングの発生を抑制する。このため、エージング温度は１５℃以上３５℃未満にする必要がある。エージング温度は、１７℃以上３２℃未満であることが好ましく、２０℃以上３０℃未満であることがより好ましい。１５℃未満の場合、接着剤の硬化促進効果が充分でなく、第２エージング処理においてトンネリングが発生する恐れがある。３５℃以上の場合、シュリンクフィルムの熱収縮応力がシュリンクフィルムと接着剤層との接着力を超え、トンネリングが発生する恐れがある。エージング時間は、３時間以上３日間以下であり、好ましくは６時間以上３日間以下であり、さらに好ましくは１２時間以上２日間以下である。

第２エージング処理は、第１エージング処理が行われた後に行うもので、このエージング処理により接着剤の硬化を促進させ、トンネリングの発生を抑制する。このため、エージング温度は３５℃以上６０℃未満にする必要がある。エージング温度は、３５℃以上５０℃未満であることが好ましく、３５℃以上４５℃未満であることがより好ましい。３５℃未満の場合、接着剤の硬化促進効果が充分でなく、デラミネーションが発生する恐れがある。６０℃を超える場合、巻締り現象やブロッキング現象が生じる恐れがある。エージング時間は、第１エージング処理の時間より長時間であることが好ましく、２日間以上７日間以下であり、好ましくは３日間以上６日間以下である。

次に、本発明の製造方法の一例について図２を用いて説明する。図２おいて、符号ＭＲ１、ＭＲ２は、シュリンクフィルム１ａおよびシュリンクフィルム１ｂが巻き取られた原反ロールである。また、符号ＭＲ３は、製造されたラミネートシュリンクフィルム（エージング処理前）が巻き取られたロールである。なお、シュリンクフィルム１ｂが印刷層３を有する場合には、原反ロールＭＲ２に巻き取られているシュリンクフィルム１ｂには事前に印刷層３が形成される。

まず、シュリンクフィルム１ｂは、原反ロールＭＲ２から繰り出され、ラミネート装置ＲＰに供給される。一方、シュリンクフィルム１ａは、原反ロールＭＲ１から繰り出されると、必要に応じて表面処理装置ＣＰによって表面処理が行われる。この表面処理は、例えば、コロナ放電処理やプラズマ処理などを挙げることができ、接着剤とシュリンクフィルム１ａ，１ｂに合わせて適切な処理を行えば良い。

必要に応じて表面処理装置ＣＰによって表面処理されたシュリンクフィルム１ａは、接着剤塗布装置ＧＲに供給されて、溶媒で希釈された接着剤が塗布される。なお、溶媒による希釈の必要のない接着剤は、接着剤をそのまま塗布しても良い。

溶媒で希釈された接着剤が塗布されたシュリンクフィルム１ａは、乾燥装置ＤＰに供給される。この乾燥装置ＤＰでは、シュリンクフィルム１ａが加熱され、接着剤を残して溶媒が除去される。乾燥装置ＤＰにおいてシュリンクフィルム１ａを加熱する温度は、シュリンクフィルム１ａが収縮せず、溶媒が揮発する温度に調整される。なお、溶媒による希釈の必要のない接着剤を塗布する場合には乾燥工程を省くことができる。

乾燥装置ＤＰを通過したシュリンクフィルム１ａは、ラミネート装置ＲＰに供給されて、シュリンクフィルム１ｂと積層されて接着される。具体的には、ラミネート装置ＲＰでは、シュリンクフィルム１ａの接着剤層２が形成された面と、シュリンクフィルム１ｂの印刷層３が形成された面と、を合わせた状態で加圧される。すると、接着剤層２の接着剤によって両シートが接着されて、ラミネートシュリンクフィルム（エージング処理前）が形成される。なお、このラミネートシュリンクフィルム（エージング処理前）は、ハンドリング性などを考慮し、通常、ロール状に巻き取られる。

次いで、得られたラミネートシュリンクフィルムのロールを、従来公知の乾燥機或いはエージング室（図示しない）に搬送し、上述した条件でエージング処理を施すことにより、トンネリングの発生のないラミネートシュリンクフィルム１が得られる。

なお、上記ではシュリンクフィルム１ａに接着剤層２を形成し、事前に印刷層３が形成されたシュリンクフィルム１ｂの印刷層３が形成された面とシュリンクフィルム１ａの接着剤層２が形成された面とをドライラミネート加工する方法について説明したが、印刷層３が形成されたシュリンクフィルム１ａの印刷層側表面上に接着剤層２を形成し、接着剤層２と印刷層３とがこの順に形成されたシュリンクフィルム１ａとシュリンクフィルム１ｂとをドライラミネート加工しても良い。

以下、本発明の製造方法について、実施例によりさらに詳しく説明する。なお、実施例において行った物性の測定方法は次の通りである。
（１）トンネリング
フィルム表面のトンネリングの有無を目視観察した。
○：トンネリング発生無し
×：トンネリング発生有り
（２）収縮率
縦１００ｍｍ×横１００ｍｍのサンプルを８０℃に加熱したグリセリン中に１０秒間浸漬し、浸漬後のサンプルの寸法を測定した。次いで、下記式（１）に基づきフィルムの長さ方向（ＭＤ）、フィルムの横方向（ＴＤ）の収縮率Ｓ（％）を算出した。
Ｓ＝（（ａ−ｂ）／ａ）×１００・・・（１）
［式（１）中、ａは収縮前のサンプルの寸法（ｍｍ）であり、ｂは収縮後のサンプルの寸法（ｍｍ）である。］

シュリンクフィルム及び接着剤としては、下記のものを用いた。
＜シュリンクフィルム＞
・シュリンクフィルム（１）：二軸延伸ナイロンフィルム［厚さ：１５μｍ、品名：エンブレムＯＮ、ユニチカ社製］
・シュリンクフィルム（２）：二軸延伸ナイロンフィルム［厚さ：１５μｍ、品名：エンブレムＮＫ、ユニチカ社製］
・シュリンクフィルム（３）：ポリオレフィン多層二軸延伸フィルム（ＰＰ／ＬＬＤＰＥ／ＰＰ）［厚さ：２０μｍ、品名：ランディファイブＮＰ３００、大倉工業社製］
・シュリンクフィルム（４）：多層二軸延伸フィルム（ＰＰ／ＬＬＤＰＥ／ＰＰ）［厚さ：２５μｍ、品名：ランディファイブＮＰ３００、大倉工業社製］
・シュリンクフィルム（５）：単層ポリエチレンシュリンクフィルム［厚さ：３０μｍ、大倉工業社製］
・シュリンクフィルム（６）：多層二軸延伸フィルム［厚さ：２２μｍ、品名：エコラップＧＬＳ−Ｌ、大倉工業社製］
＜接着剤＞
・接着剤：エステル系接着剤［ロックペイント社製］

［実施例１］
シュリンクフィルム（１）の表面へ接着剤を塗布・乾燥し、シュリンクフィルム（１）の表面に接着剤層を形成した。次いで、シュリンクフィルム（１）の接着剤層側の面とシュリンクフィルム（６）の基材側とを加圧し、ラミネートシュリンクフィルム（エージング処理前）を得た。次いで、得られたラミネートシュリンクフィルム（エージング処理前）を、２５℃×２日間の第１エージング処理を施した後、４０℃×５日間の第２エージング処理を施した。エージング処理後の得られたラミネートシュリンクフィルムの外観、収縮率を表１に示す。

［実施例２乃至５、比較例１乃至５］
実施例１と同様、表１に示した条件で各ラミネートシュリンクフィルムを得た。エージング処理後の得られたラミネートシュリンクフィルムの外観、収縮率を表１に示す。

表１に示すように、複数のシュリンクフィルムを接着剤層を介して貼り合わせた後、２５℃×２日間の第１エージング処理を施し、４０℃×５日間の第２エージング処理を施した実施例１乃至５のラミネートシュリンクフィルムは、トンネリングが発生しない結果を示した。一方、表１に示すように、複数のシュリンクフィルムを接着剤層を介して貼り合わせた後、比較的常温に近い温度下での予備硬化を行わない比較例１乃至５のラミネートシュリンクフィルムは、トンネリングが発生する結果を示した。

以上の如く、本発明によれば、複数のシュリンクフィルムを接着剤層を介して貼り合わせた後に、比較的常温に近い温度下で第１エージング処理を施し、次いで、第１エージング処理の温度より高い温度下で第２エージング処理を施すことにより、シュリンクフィルムの収縮にともなうトンネリングの発生を抑制することができる。

１：ラミネートシュリンクフィルム
１ａ：シュリンクフィルム
１ｂ：シュリンクフィルム
２：接着剤層
３：印刷層

Claims (3)

1. 少なくとも２枚のシュリンクフィルムと、前記シュリンクフィルムの間に設けられた接着剤層と、を備えたラミネートシュリンクフィルムの製造方法であって、
   前記シュリンクフィルムを接着剤層を介して貼り合わせた後、１５℃以上３５℃未満の温度範囲で３時間以上３日間以下の第１エージング処理を施し、次いで、３５℃以上６０℃未満の温度範囲で２日間以上７日間以下の第２エージング処理を施すラミネートシュリンクフィルムの製造方法。
2. 前記ラミネートシュリンクフィルムを構成する全てのシュリンクフィルムが同じ熱収縮性を有さない請求項１記載のラミネートシュリンクフィルムの製造方法。
3. 前記シュリンクフィルムの間に形成された印刷層を少なくとも１層有する請求項１又は２記載のラミネートシュリンクフィルムの製造方法。