JPH0132248B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は熱収縮性フイルム、特に熱収縮性
オレフイン系フイルムに関する。 最近、包装物品の外観向上のための外装、内
容物の直接衝撃を避けるためのタイト包装、ガ
ラスびんもしくはプラスチツク容器の保護と商
品の表示とを兼ねたラベル包装、その他輸送空
間の減少、包装物品の結束等を目的として、包
装品の外装、各種成型品のラベルシール、キヤ
ツプシール等が広く使用されている。これらの
目的に使用されるプラスチツクフイルムは、異
方性の熱収縮性、ヒートシール性、印刷性等を
具備することが要求されている。 上記の目的を達するものとして、従来、ポリ
塩化ビニル、電子線照射したポリエチレン等か
らなるフイルムが使用され、またインスタント
カツプラーメンの容器のような軽包装料として
２軸延伸ポリプロピレンフイルムが使用されて
いる。しかしながら、上記ポリ塩化ビニルフイ
ルムは、熱収縮性が良い反面、ヒートシール性
に乏しくて接着剤を使用せねばならず、また廃
棄物の焼却に際して発生塩素ガスによる腐食、
環境問題があつて好ましくない。また上記ポリ
エチレンフイルムの場合は、透明性、光沢性が
十分でなく、また縦、横方向の熱収縮率が異な
るフイルムを得難い。さらに２軸延伸ポリプロ
ピレンフイルムは、低温での熱収縮率が低いた
めに高温で熱収縮させる必要があり、その際被
包装物の温度も上昇し、被包装物の変質、着色
などの障害、外装材あるいは容器自体の変形な
どを生ずる。 この発明者は、上記の問題を解決し市場の要
求に応えるために鋭意研究した結果、この発明
を完成するに至つたのである。 すなわちこの発明は、全共重合成分に対する
エチレン含有量が0.2〜10重量％、炭素数４〜
10のα―オレフイン含有量が1.5〜25重量％の
プロピレン・エチレン・α―オレフイン三元共
重合体（α―オレフインは炭素数４〜10）から
なるフイルムにして、該フイルムの横方向もし
くは縦方向のいずれか一方の120℃における熱
収縮率が他方向の熱収縮率に対して２倍以上で
あることを特徴とする熱収縮性フイルムであ
る。 この発明のフイルムの厚みは10〜500ミクロ
ンの範囲であり、通常のフイルムと称せられる
場合は、厚み10〜250ミクロンであり、通常の
シートと称せられる場合は250〜500ミクロンが
一般的である。この明細書においては、フイル
ムとシートを区別することなく、シートを含め
てフイルムと総称する。 フイルムを形成するプロピレン・エチレン・
α―オレフイン三元共重合体は、エチレンが
0.2〜10重量％、炭素数４〜10のα―オレフイ
ンが1.5〜25重量％、好ましくは３〜20重量％
であり、残余はプロピレンである。この組成範
囲内において、三元共重体はランダム共重合
体、ブロツク共重合体、または各々のモノマー
比率の異なる共重合ユニツトがブロツク状に任
意に共重合されたものであつてもよい。 上記三元共重合体のメルトインデツクス（測
定温度230℃、単位ｇ／10分、以下MIと略称す
る）は、0.5〜15、好ましくは1.0〜10である。
MIが0.5未満であると、透明、平滑なフイルム
を得るためには、製膜速度が小さく、負荷動力
を多く消費する。またMIが15を越えると、熱
収縮性が低下し、特に低温域における熱収縮率
が小さく、また透明性も低下する。 この発明のフイルムの樹脂には、本発明の目
的を逸脱しない範囲で他の重合体、帯電防止
剤、滑剤、アンチブロツキング剤などの添加剤
を混合し、自動包装性、被包装物の滑り性を向
上することができる。帯電防止剤としては、ア
ルキルアミンのエチレンオキシド付加物、アル
キルアミドのエチレンオキシド付加物、ベタイ
ン型帯電防止剤、その他脂肪酸エステルのモノ
グリセリド、ポリオキシエチレンアルキルフエ
ニルエーテルなどが例示され、また滑剤として
は、高級脂肪酸アミド系、高級脂肪酸エステル
系、ワツクス系、金属石けん等が一般的であ
る。アンチブロツキング剤としては、シリカ、
炭酸カルシウム、けい酸マグネシウム、りん酸
カルシウムのような無機系添加剤、非イオン系
界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、非相溶性
の有機重合体（例えばポリアミド、ポリエステ
ル、ポリカーボネートなど）が用いられる。 これら添加剤は樹脂成分に対して0.05〜５重
量％、好ましくは0.1〜３重量％混合される。
なお、上記添加剤のほかに、顔料、染料、紫外
線吸収剤等を目的に応じて添加することができ
る。 この発明のフイルムの一つの特長は、横方向
もしくは縦方向のいずれか一方の120℃におけ
る熱収縮率が他方向の熱収縮率に対して２倍以
上である。熱収縮率は横方向もしくは縦方向の
いずれが大きくてもよいが、通常広く使用され
ている逐次２軸延伸においては、延伸ロールに
よる縦延伸ののちにテンターによる横延伸が行
なわれているので、横方向の熱収縮率が縦方向
の熱収縮率に対して２倍以上であることがフイ
ルムの製造上好ましい。またこの発明のフイル
ムを円筒状に形成して被包装物に被覆し、熱収
縮させて被包装物に密着させる場合において、
上記のように横方向の熱収縮率の大きい方がフ
イルムの裁断上好ましい。従つて、以下に横方
向の熱収縮率が大きい場合について説明する。 熱収縮率が縦方向の熱収縮率に対して２倍未
満の場合、すなわち縦方向の熱収縮率が横方向
の熱収縮率に対して0.5倍を越える場合は、こ
のフイルムを使用して外装したときの外観が低
下する。たとえば、フイルムの縦方向を軸方
向、横方向を円周方向として軸方向にヒートシ
ールし、被包装物の高さと同じ長さを有するフ
イルム円筒を作成し、このフイルム円筒を被包
装物に被覆させて熱収縮させた場合、フイルム
円筒は被包装物の外周面に沿つて横収縮して密
着するが、フイルム円筒の上、下端部はフイル
ム円筒の縦収縮によつて被包装物の上、下端部
より短かくなり、しかもその上、下端縁はジグ
ザグ状となつて外観が不良になる。特に印刷し
たフイルムの円筒を使用した場合は、上下端縁
において印刷模様の歪を生じて外観が低下す
る。 上記の説明から理解されるように、縦方向の
熱収縮率は小さい方が好ましく、一般に120℃、
５分間の乾熱自由収縮率が15％以下である。一
方、横方向の熱収縮率は大きいことが好ましい
が通常縦方向の熱収縮率の3.5〜4.0倍であり、
具体的には熱収縮率が15〜80％であることが好
ましい。被包装物の外形の凹凸が大きい程、横
方向の熱収縮率が大きいことが要求される。 この発明のフイルムは、通常のＴダイ法、イ
ンフレーシヨン法において、横方向を主体にし
た延伸を行なうことや、延伸、熱固定を特定の
条件にて行なうことによつて製造される。また
別個の押出機を用いて、一つのダイから共押出
するか、もしくは一層を押出し製膜した片面に
更に積層して未延伸フイルムを製造し、この未
延伸フイルムを少なくとも横方向に延伸、好ま
しくは縦方向および横方向に逐次、または同時
に延伸する。また一層を押出し製膜し、必要に
応じて縦延伸したのち、少なくとも一面に押出
しラミネートし、さらに横方向に延伸する方法
や、別個に押出し製膜したのち、両者を縦延伸
しながらラミネートし、さらに横方向に延伸す
る方法を使用することもできる。そして上記両
者をラミネートするに際し、必要に応じて接着
剤を使用してもよい。 フイルムの製造における縦方向の延伸倍率
は、1.0〜2.0倍、好ましくは1.0〜1.5倍であり、
すなわち縦方向の延伸を省く場合もある。また
延伸温度は70〜160℃、好ましくは80〜140℃で
あり、縦方向の延伸温度が70℃未満では、フイ
ルムの透明性が低くなり、また延伸温度が160
℃を越えると、フイルムが延伸ロールに粘着
し、中間延伸ロールを用いない場合にネツクイ
ンの変動が大きくなつて、次工程の横方向の延
伸が不安定となるなどの問題がある。 横方向の延伸倍率は、5.0〜16倍、好ましく
は6.0〜12倍であり、さらに横方向の熱収縮性
が更に大きいことを要求される場合は7.0〜13
倍が好ましい範囲である。また延伸温度は80〜
160℃、好ましくは90〜140℃であり、80℃未満
ではフイルムの破断回数が多くなり、歩留りが
低下し、これに反して160℃を越えると、テン
ターのクリツプ部における破断、フイルム中央
部の熱軟化による破断を生ずる。 上記のように延伸されたフイルムは、引続き
120℃、好ましくは80℃以下に温度を下げるか、
もしくは０℃、好ましくは10℃付近に急冷し
て、上記の延伸状態を保持し、もしくは±10％
程度の寸法変化させた状態を保持しながら、室
温に至るまで２〜10秒間放置する。この延伸後
の冷却は、空冷、冷却ロール、冷却ベルト、も
しくはこれらの組み合わせによつて行なわれ
る。 上記のようにして得られた延伸フイルムの表
面には、コロナ放電処理、各種ガス雰囲気中に
おける放電処理、酸処理、火炎処理などによる
表面活性化処理を施し、必要に応じて印刷、金
属蒸着を加工することができる。 この発明のフイルムは、熱収縮性を有するだ
けでなく、一般のポリオレフインフイルムに比
べて優れた高速超音波シール性を有する。もち
ろん通常の熱板シール、マルチポイントシー
ル、溶断シールなどの熱的方法による熱接着、
および接着剤による接着が可能であることはい
うまでもない。 この発明による熱収縮性フイルムは、これを
縦方向を軸とした円筒状に形成し、このフイル
ム円筒を被包装物に被覆したのち加熱して熱収
縮させ被包装物外面に密着させるようにする外
装材料として好適である。熱収縮させるための
条件は熱風の場合160〜200℃、２〜10秒間であ
り、そのときのフイルム温度は70〜150℃が好
ましい。加熱温度と時間の関係は熱風の風速、
吹付角度などにより決定される。 被包装物としては、ガラスもしくはプラスチ
ツク製のびん、紙、プラスチツク、金属その他
の材料による容器や、机、椅子等の脚などの棒
状体、あるいは球状体があげられる。そして被
包装物の保護のみならず、上記外装材料に印刷
して品名、宣伝、注意書きなどの表示を行なう
ことができる。 以下にこの発明の実施例を説明する。 実施例 １ MI4.5のプロピレン・エチレン・ブテン―１
三元共重合体（エチレン含有量4.5重量％、ブ
テン―１含有量16重量％）に、ステアリン酸の
グリセリンエステル0.35重量部、アルキルアミ
ン型帯電防止剤0.8重量部およびエルカ酸アミ
ド0.1重量部を添加した組成物を調製した。該
組成物を溶融押出し未延伸フイルム（厚さ
530μ）を製造し、次いで114℃で縦方向に1.1倍
延伸し、引続き120℃で横方向に9.5倍延伸し、
この緊張状態で60℃まで冷却し、次いで緩和率
1.5％で４秒間に室温まで冷却した。さらに片
面にコロナ放電処理を行なつて厚み50μの熱収
縮性フイルムを得た。 この熱収縮性フイルムの放電処理面に印刷を
施し、円筒状に成形した。このフイルム円筒を
直径50mm、高さ150mmの紙製管状体及びプラス
チツク管状体の外側にかぶせ、210℃に加熱し
て、加熱収縮時間による収縮状態を評価した。 なお比較のために、２軸方向収縮性ポリプロ
ピレンフイルム（比較例１）、および１軸方向
収縮性ポリ塩化ビニルフイルム（比較例２）に
ついて同様の試験を行なつた。 上記実施例１と比較例１、２のフイルムの性
質、収縮評価の結果を下記第１表に示した。

【表】 上記第１表でみられるように、実施例１のフ
イルムの透明性は、比較例に比べて若干劣る
が、実用的な透明性を有しており、また実施例
１のフイルムはヒートシール強度が大きく、か
つ表面固有抵抗は小さくて帯電防止性が優れて
いる。また実施例１のフイルムは、従来のポリ
塩化ビニルフイルムと同様に、包装後の外観が
良好であり、しかもポリ塩化ビニルフイルムに
比べてヒートシール性があり、かつヒートシー
ル時の臭気の発生がない。 上記第１表における透明度および曇価は、
JIS―K6714に準じて東洋精機社製ヘーズテス
ターで測定した値である。ヒートシール強度
は、東洋精機社製熱傾斜ヒートシーラーにより
圧力１Kg／cm²、0.5秒間の条件でヒートシール
したのち、その剥離強度を200mm／分の速さで
測定した値である。表面固有抵抗は、フイルム
を23℃、65％RHの雰囲気中に24時間放置後、
宍戸商会製スタチツクオネストメータを用いて
測定した値である。５分加熱収縮率中、Ｍは縦
方向、Ｔは横方向を示し、また熱収縮の評価
は、◎が最良、〇が良好、△が実用限界、×が
不良で示し、変形はプラスチツク管が変形した
ことを示す。 実施例 ２ 上記実施例１において、モノマー含有量が異
なる種々の共重合体を用い、全厚み60μの熱収
縮性フイルムを得、このフイルムのコロナ放電
処理した片面に、ポリプロピレン用印刷インク
（商品名PP−ST、東洋インキ社製）を用いて
印刷した。これらのフイルムのヒートシール
性、ヒートシール部のしわの発生、熱収縮後の
ヒートシール部の外観状況などについて評価し
た結果を第２表に示す。 重合体の種類 名 称 MI Ａ アイソタチツクポリプロピレン 2.5 Ｂ プロピレン・エチレン共重合体 4.0 （エチレン含有量0.4重量％） Ｃ プロピレン・エチレン共重合体 2.5 （エチレン含有量3.0重量％） Ｄ プロピレン・エチレン・ブテン―１三元共重
合体 7.0 （エチレン含有量3.0重量％、ブテン―１
含有量2.0重量％） Ｅ プロピレン・エチレン・ブテン―１三元共重
合体 7.0 （エチレン含有量3.0重量％、ブテン―１
含有量20重量％） Ｆ プロピレン・エチレン・ブテン―１三元共重
合体 4.0 （エチレン含有量20重量％、ブテン―１含
有量15重量％）

【表】 上記第２表におけるチユーブ装填性は、フイル
ムを円周162mmの円筒状とし、この円筒フイルム
を、直径50mm円筒体にしてその一部に直径44mmの
環状凹部を形成した異径部を有する容器の外面に
かぶせ、軽くたたいてフイルムが上記容器に装填
できる難易性を示すものであり、このチユーブ装
填性は自動包装機による高速で連続的に装填でき
るか否かの基準となる。このチユーブ装填性は、
フイルムの腰、帯電防止性、屈曲固定性、容器に
対する滑性などが重要な要素となるものであつ
て、単に熱収縮性し易い樹脂とその延伸条件だけ
で決定されるものではない。チユーブ装填性が良
好なものを〇、稍良好なものを△、不良なものを
×で示す。 また熱収縮後の外観は、ヒートシール部に210
℃の熱風を５秒間吹付けて熱収縮させたのちのヒ
ートシール部の外観（しわ、たるみなど）を肉眼
で評価した。ヒートシールが不完全、不十分なも
のは、熱収縮によつて剥離、浮き上がりなどが発
生する。 ヒートシール部収縮性は、２枚のフイルムを合
掌貼り、あるいは重ね貼りなどによつて熱接着し
たときの接着部が熱履歴を受けているので、該接
着部が次の熱収縮工程において十分に熱収縮する
か、シワの発生、ヒキツリ、不十分な熱収縮する
かを評価するものである。 超音波シール性は、フイルムからチユーブ状フ
イルムを製作する場合に高速でシールできるか否
かを示すものである。〇印は完全に接着している
もの、△印は接着はしているがシール線の太さの
変動によつてシール強度が弱いか或いは不十分な
シール部分があるもの、×印はシールが不十分で
熱収縮工程でシール部が剥離しているものを示
す。この超音波シール性は、工業的生産に大きな
意味があり、高速の超音波シール性は低いエネル
ギーで十分にシールでき、熱収縮性工程で十分な
収縮能を保持した状態であることを意味してい
る。 実施例 ３ 上記実施例１において横方向の延伸倍率を変え
て、120℃における熱収縮率の横／縦の比率の異
なるフイルムを製造し、このフイルムを円筒状に
して、直径50mm、高さ150mmの紙製円筒の外側に
かぶせ、次いで210℃の熱風を10秒間吹付て熱収
縮させた。このときの紙製円筒の下端からのフイ
ルム下端の浮き上がり距離及び円筒周面における
浮き上がり距離の変動範囲を測定した結果を第３
表に示す。

【表】 第３表でみられるように、横の熱収縮率が縦の
熱収縮率に対して２倍以上のときは、フイルムは
熱収縮されてもほとんど浮き上がることはない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 全共重合成分に対するエチレン含量量が
   0.2〜10重量％、炭素数４〜10のα―オレフイ
   ン含量量が1.5〜25重量％のプロピレン・エチ
   レン・α―オレフイン三元共重合体（α―オレ
   フインは炭素数４〜10）からなるフイルムにし
   て、該フイルムの横方向もしくは縦方向のいず
   れか一方の120℃における熱収縮率が他方向の
   熱収縮率に対して２倍以上であることを特徴と
   する熱収縮性フイルム。 ２ フイルムの横方向の熱収縮率が縦方向の熱
   収縮率に対して２倍以上である特許請求の範囲
   第１項記載の熱収縮性フイルム。