JPH023709B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は複合フイルムによる収縮包装体に関
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、電子線照射して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材料として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ので、外観の良いタイト
な包装体が得難い。 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、炭素数４〜10のα−オレ
フインを2.5〜40重量％含有せるプロピレン・α
−オレフイン共重合体樹脂、または上記のプロピ
レン・α−オレフイン共重合体とアイソタクチツ
クポリプロピレンもしくはエチレンを10重量％以
下含有せるプロピレン・エチレン共重合体のいず
れかとの混合樹脂を基層とし、該基層の少なくと
も片面に、融点150℃以下のオレフイン系樹脂の
表面層を有する複合フイルムにして、該複合フイ
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倍以上である熱収縮性複合フイルムをもつ
て、該フイルムの比収縮度が90％以下の収縮状態
にて固形物体の外側が部分的或いは全面的に密着
被覆されていることを特徴とする複合フイルムに
よる収縮包装体である。 この発明に使用する複合フイルムの厚みは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、表面層の厚み0.2〜20ミクロン、
基層の厚み10〜200ミクロンであり、通常のシー
トと称せられる場合は表面層の厚み１〜30ミクロ
ン、基層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、複合シートを含めて複合フイルムと総
称する。 複合フイルムの基層を形成するプロピレン・α
−オレフイン共重合体は、プロピレンと炭素数４
〜10のα−オレフインとの共重合体である。そし
て、この共重合体中のα−オレフイン成分の含有
量は、全共重合成分に対して2.5〜40重量％、好
ましくは3.6〜20重量％である。プロピレン・α
−オレフイン共重合体のMIは0.1〜20、好ましく
は1.5〜９である。 複合フイルムの基層は、上記のプロピレン・α
−オレフイン共重合体樹脂の単独で、または上記
のプロピレン・α−オレフイン共重合体樹脂とア
イソタクチツクポリプロピレンとの混合樹脂、ま
たは上記のプロピレン・α−オレフイン共重合体
樹脂とエチレン含有量10重量％のプロピレン・エ
チレン共重合体との混合樹脂によつて形成される
が、フイルムの透明性、光沢性の点からみてプロ
ピレン・α−オレフイン共重合体の単独樹脂、ま
たは上記のプロピレン・α−オレフイン共重合体
とプロピレン・エチレン共重合体との混合物が好
ましい。 上記混合樹脂のうち、ポリプロピレンのメルト
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、0.5〜10、好ましくは1.0
〜７である。またプロピレン・エチレン共重合体
のMIは0.2〜15、好ましくは1.5〜９である。混合
樹脂中のアイソタクチツクポリプロピレンおよび
プロピレン・エチレン共重合体の各混合割合は全
混合樹脂に対して５〜95重量％、好ましくは15〜
90重量％、更に好ましくは40〜90重量％である。
混合割合が95重量％を超えると、収縮性の開始温
度が高く、かつ熱収縮率は低下する。そして熱収
縮率が低下するとこの発明の目的とする密着包装
体が得られない。 次に、上記基層の少なくとも片面に設けられる
表面層は、融点150℃以下、好ましくは147℃以
下、更に好ましくは135℃以下であり、かつ上記
基層の樹脂の融点より３℃以上、好ましくは５〜
80℃低いオレフイン系樹脂であり、これらのオレ
フイン系樹脂としては、ポリエチレン、エチレ
ン・α−オレフイン共重合体、プロピレン・α−
オレフイン共重合体、ポリブテン−１、ブテン・
α−オレフイン共重合体、ヘキセン・α−オレフ
イン共重合体などがあげられる。上記に例示した
共重合体、たとえばエチレン・α−オレフイン共
重合体は、エチレンを主要成分とし、α−オレフ
インは炭素数が３〜10であり、α−オレフインの
種類および含有量は共重合体の融点が150℃以下
になるように選ばれたものである。また上記の共
重合体としては、３種のオレフイン成分を含む三
元共重合体、たとえばプロピレン・エチレン・ブ
テン−１共重合体などもあげられる。また表面層
のオレフイン系樹脂としては、、上記各重合体の
任意の混合樹脂であつてもよい。なお、融点は差
動熱量計で測定した値であり、混合樹脂の場合は
主体ピークから判断できる。 上記オレフイン系樹脂の融点は、150℃以下で
あり、特に前記基層の混合樹脂の融点より５℃以
上低いことが好ましい。この発明においては、上
記表面層を設け、更に延伸することによつて、オ
レフイン系樹脂の融点より低い温度でヒートシー
ルされ、ヒートシールに際して圧力を掛けると、
各樹脂の融点より低いヒートシール温度で強いヒ
ートシール強度が得られる。表面層樹脂の融点が
150℃を超えると、ヒートシール性が低下し、ま
たヒートシール時に収縮し、しわが発生し易くな
る。 上記複合フイルムの樹脂には、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％に混合される。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。 この発明に使用される複合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。また上記の複合フイルムを
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。 複合フイルムの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倍を超える場
合は、この複合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、複合フイルムの縦
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。特に印刷した複合フ
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2.0〜40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。 上記の複合フイルムは、通常の複合フイルムの
製造法において、延伸条件を適宜に設定すること
によつて製造される。すなわち表面層および基層
を１つのダイから共押出しするか、もしくは基層
を押出し製膜した上面に表面層を押出してラミネ
ートするかして未延伸の複合フイルムを製造し、
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。また基層を押出し製膜し、必要
に応じて縦延伸したのち、表面層を押出しラミネ
ートし、さらに横方向に延伸する方法や、基層と
表面層を別々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。そして上記基層
と表面層と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。 複合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
る。 横方向の延伸倍率は、6.0〜16倍、好ましくは
6.5〜12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複合フイルムの
表面層には、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。 上記のようにして得られた熱収縮性複合フイル
ムは、これを縦方向を軸とした円筒状に形成して
ヒートシールし、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。熱収縮させるための条件
は熱風の場合160〜280℃、２〜10秒間であり、そ
のときのフイルム温度は80〜150℃が好ましい。 上記の加熱方法および加熱条件は、熱風以外の
他の方法であつてもよいことは勿論である。 上記フイルムの熱収縮の程度は、加熱収縮され
たフイルムが被包装物の外面の部分的あるいは全
面的に密着し、外力が作用しても被包装物がずれ
を生じない程度に密着しておれば十分である。す
なわちフイルムの熱収縮の程度は、熱収縮させる
ための加熱温度および時間におけるフイルムの自
由熱収縮率に対して90％以下、好ましくは70％以
下の熱収縮率であり、この発明においては、自由
熱収縮率に対する包装体フイルムの収縮率の百分
比を比収縮度と定義する。 上記比収縮度が90％以下であることは、包装体
が受ける落下、打撃などの衝撃に対して被包装物
の破損が軽減されるので重要な意義がある。比収
縮率が90％を超えると、包装体が衝撃を受けたと
きに、外装フイルムが衝撃を緩和することができ
ず、被包装物が衝撃によつて破損する場合があ
る。 なお、収縮包装体は、外装フイルムに部分的に
孔もしくは開口部があつても、この発明の効果を
減ずるものではない。 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、椅子等の脚などの金属製棒
状体、あるいは球状体や、根菜物、果実などの農
産物があげられる。 この発明による収縮包装体は、外装フイルムに
品名、宣伝、注意書きなどの印刷を施してその商
品価値が向上されるのみならず、衝撃に対して被
包装物の破損、折損が防止される。 以下にこの発明の実施例を説明する。 実施例 １ 基層として、MI2.5のプロピレン・エチレン共
重合体（エチレン含有量4.5重量％）75重量部と、
MI4.5のプロピレン・ブテン−１共重合体（ブテ
ン−１含有量20重量％）25重量部との混合物に、
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。また表面層として、MI5のプロピレン・ブ
テン−１共重合体（ブテン−１含有量20重量％）
100重量部、炭酸カルシウム0.15重量部、ステア
リン酸のグリセリンエステル0.3重量部、オレイ
ン酸アミド0.2重量部の組成物を調製した。 上記基層および表面層の組成物を２台の押出機
をもつて溶融押出し、両面に表面層、中央に基層
からなるサンドイツチ状の３層の未延伸複合フイ
ルム（厚さ600μ）を製造し、次いで120℃に縦方
向に1.3倍延伸し、引続き125℃で横方向に９倍延
伸し、この緊張状態で５秒間、２％の緩和状態で
４秒間の熱固定を行ない、さらに25℃に冷却した
のちクリツプから取り外し、片面にコロナ放電処
理を行なつて厚み50μ（基層44ミクロン）の熱収
縮性複合フイルムを得た。 上記熱収縮性複合フイルムを円筒状としてその
端部の重合面をギザ目を有するヒータでヒートシ
ールして直径58mm、長さ38cmの上、下開放のフイ
ルムチユーブを作成し、このフイルムチユーブ内
に直径55mm、長さ35cmの山芋を挿入し、次いで
200℃、５秒間の熱風処理をしてフイルムチユー
ブを収縮させた。このときのフイルムの比収縮度
は横方向で12％であり、フイルムが山芋に密着し
てフイルム表面が緊張した状態の収縮包装体が得
られた。この包装体１個、および包装体10個を束
ねて梱包した梱包体を、１ｍの高さから落下させ
て山芋の折損程度を試験した。 実施例 ２ 基層として、MI4.5のプロピレン・ブテン−１
共重合体（ブテン−１含有量20重量％）100重量
部に、ステアリン酸のグリセリンエステル0.85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、これ以外は実施例１と同様にして実施
例２の熱収縮性複合フイルムを得、実施例１と同
様に落下試験した。 なお、比較のため、上記実施例１において比収
縮度95％のもの（比較例１）、熱収縮処理前のも
の（比較例２）、および全く包装しない山芋（比
較例３）について同様の落下試験を行ない、これ
ら落下試験の結果を第１表に示す。

【表】 上記第１表でみられるように、実施例１および
２は、比較例１および２に比べて折損が非常に少
なく、密着包装の効果が大きいことを示してい
る。 実施例 ３ 実施例１と同じ熱収縮性複合フイルムを使用し
て直径42mm、長さ80mmのフイルムチユーブを作成
し、このフイルムチユーブを底径40mm、頭経30
mm、高さ80mmの円錐台形容器に毎分100個の速さ
でかぶせ、210℃、５秒間熱風処理をしてフイル
ムチユーブを収縮させて上記容器に密着させた。
このときのフイルムの比収縮度は横方向で25％で
あつた。 実施例 ４ 実施例２と同じ熱収縮性複合フイルムを使用し
た以外は実施例３と同様にして円錐台形容器を包
装した。ただし、フイルムの比収縮度は横方向で
27％であつた。 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４）、および１軸方向収縮
性ポリ塩化ビニルフイルム（比較例５）について
同様の包装体を得た。 上記実施例３、４、比較例４、５のフイルムの
作業性、外観などの評価を第２表に示した。

【表】

【表】 上記第２表でみられるように、実施例３、４の
フイルムは容器にフイルムチユーブをかぶせる際
に若干の抵抗があつてもかぶせ易かつたが、比較
例４のフイルムチユーブはチユーブが坐屈してか
ぶせ難かつた。さらに実施例３、４は、収縮包装
後のフイルムの浮上がりが小さく、かつヒートシ
ール時の臭気はない。 実施例 ５ 上記実施例１において、表面層として融点の異
なる種々の重合体を用い、全厚み70μ（基層厚み
60μ）の熱収縮性３層フイルムを得、この３層フ
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。これらのフイルムを円
筒形に丸めてその端部合わせ部を超音波シールを
して直径62mm、長さ80mmのフイルムチユーブを作
成し、このフイルムチユーブを、直径60mm、高さ
100mmにして高さのほぼ中央部に直径50mm、幅10
mmの環状凹みを有する円筒形容器にかぶせ、230
℃、５秒間熱風処理してフイルムチユーブを加熱
収縮させた。加熱収縮後における上記容器の環状
凹みの底面と環状凹みにおける収縮フイルムとの
距離（環状凹みに密着した場合は０）、ヒートシ
ール部のしわの有無、接着状況、ヒートシール強
度を下記第３表に示す。 なお、上記実施例５において環状凹みにフイル
ムが密着したときの比収縮度は55％であつた。 なおまた、表面層樹脂の種類は下記のとおりで
ある。

【表】

【表】

【表】 上記第３表におけるヒートシール部のしわは、
130℃、圧力２Kg／cm²で２秒間熱板ヒートシール
をし、該部分に発生するしわの程度を肉眼で観察
して評価し、×はしわが大きくて実用に供し得な
いものであり、ヒートシールの不良によつてする
め状のしわを発生する程度であり、△はしわの発
生は認められるがほぼ実用化し得る程度のもので
あり、〇は接着が十分でしわの発生がないもので
ある。ヒートシール部の接着状況は、熱収縮後に
収縮応力による緊張力が作用し、ヒートシール部
が剥離または波打ちを生ずる状況を観察して評価
した。 上記第３表でみられるように、中央部の環状凹
部は、表面層樹脂Ａ、Ｂ、Ｃのものはフイルムが
浮上がり密着しないが、表面層樹脂Ｄ、Ｅ、Ｆの
ものは完全に密着する。特にフイルムチユーブの
ヒートシール部はフイルムが２枚重ねられて十分
に加熱収縮されないこともあつて、表面層樹脂の
種類によつては密着した包装体が得られない。 実施例 ６ 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
なる複合フイルムを製造し、このフイルムをヒー
トシールし、直径72mm、長さ100mmのフイルムチ
ユーブを作成した。このフイルムチユーブを、頭
部径35mm、底部径40mm、下半部最大径70mm、高さ
100mmの筒状異形容器の外側にかぶせ、次いで220
℃の熱風を５秒間吹付けて熱収縮させた。このと
きの異形容器の底部からのフイルム下端の浮き上
がり距離及び容器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４表に示す。

【表】 第４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。 実施例 ７ 基層として、MI2.5のポリプロピレン75重量部
と、MI4.5のプロピレン−ブテン−１共重合体
（ブテン−１含有量20重量％）25重量部との混合
物にステアリン酸のグリセリンエステル0.85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、これ以外は実施例１と同様にして熱収縮
性複合フイルムを得、実施例１と同様の落下試験
を行なつたところ、包装体１個の場合は折損せ
ず、梱包体の場合は21％折損であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炭素数４〜10のα−オレフインを2.5〜40重
   量％含有せるプロピレン・α−オレフイン共重合
   体樹脂、または上記のプロピレン・α−オレフイ
   ン共重合体とアイソタクチツクポリプロピレンも
   しくはエチレンを10重量％以下含有せるプロピレ
   ン・エチレン共重合体のいずれかとの混合樹脂を
   基層とし、該基層の少なくとも片面に、融点150
   ℃以下のオレフイン系樹脂の表面層を有する複合
   フイルムにして、該複合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倍以上である熱
   収縮性複合フイルムをもつて、該フイルムの比収
   縮度が90％以下の収縮状態にて固形物体の外側が
   部分的或いは全面的に密着被覆されていることを
   特徴とする複合フイルムによる収縮包装体。 ２ 複合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項記載の複合フイルムによる収縮包装体。 ３ フイルムの少なくとも片面にコロナ放電処理
   を行ない、該面に印刷を施したものである特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の複合フイルム
   による収縮包装体。