JPH024411B2 - - 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、着色などの侵害、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、プロピレンと炭素数４〜
６のα−オレフインとの共重合体からなるフイル
ムにして、該フイルムの横方向もしくは縦方向の
いずれか一方向の120℃、５分間における熱収縮
率が15〜80％、他方向の上記熱収縮率が15％以下
であり、上記一方向の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10〜200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・α−オレフイ
ン共重合体は炭素数４〜10のα−オレフインを含
有し、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1.0〜25重量％であ
る。 上記ポリプロピレン・α−オレフイン共重合体
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。該共重合体の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、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呉
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℃、５分間に
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。 横方向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。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。縦方向の熱収縮率が15％を越える
場合、または横方向の熱収縮率が15〜80％の範囲
より外れた場合には、いずれも外装したときの外
観が低下する。 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、
フイルムの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硬化によ
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℃付近の急冷して、
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
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。 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。 この発明は、上記のとおり、プロピレン・α−
オレフイン共重合体からなる熱収縮性フイルムで
あるから、従来のポリ塩化ビニル製および２軸延
伸ポリプロピレン製等に比べて印刷性、ヒートシ
ール性、帯電防止性および包装後の外観等に優
れ、かつポリ塩化ビニル製に比べて焼却時の臭気
発生が無く、また上記共重合体のα−オレフイン
成分が炭素数４〜６のものであり、フイルムの一
方向の熱収縮率が15〜80％、他方向の熱収縮率が
15％以下、上記一方向の熱収縮率が他方向の熱収
縮率の２倍以上であるため、炭素数が３以下のα
−オレフイン成分を有するものに比べて包装後の
外観、超音波シール性およびヒートシール部の収
縮性等に優れ、しかもこの発明と同じα−オレフ
インを共重合体成分とするものであつても熱収縮
率が上記範囲のいずれかを満足しないものに比
べ、包装し熱収縮させた後にフイルムの浮き上が
つたり、被包装物が変形したりすることがなく、
包装後の外観に優れている。 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・ブテン−１共重合体（ブ
テン−１含有量19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、◎が管状体に完全に密
着して管状体上下端からの浮き上がりがない最
良、〇が管状体および管状体上下端からの浮き上
がり0.2mm以下である良好、△が上記浮き上がり
0.3〜0.9mmの実用限界、×が上記浮き上がりが1.0
mm以上の不良で示し、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、α−オレフインの種類
が異なる種々の共重合体を用いることを除き、他
は実施例１と同様にして、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。

【表】

【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。30回の試験で全くミ
スの無いチユーブ装填性が良好なものを〇で示
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種々
変える以外は実施例１と同様にして、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50
mm、高さ150mmの紙製円筒の外側にかぶせ、次い
で210℃の熱風を10秒間吹付けて熱収縮させた。
上記横方向の延伸倍率および熱収縮時の紙製円筒
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】

【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。 実施例 ４、５ 上記実施例１における未延伸フイルムの延伸、
緊張緩和の各条件を種々変更する以外は実施例１
と同様にして熱収縮率の異なる熱収縮性フイルム
を作成した。上記の延伸、緊張緩和の条件を第４
表に、また実施例１と同様にフイルムの性質、収
縮評価の結果を下記第５表に示した。なお比較例
３、４、５は加熱収縮率が本願発明の範囲より外
れたものである。

【表】

【表】

【表】 上記第５表にみられるように、縦方向加熱収縮
率が15％を越える比較例３、横方向加熱収縮率が
15％未満にしてＴ／Ｍが2.0倍未満の比較例４、
および横方向加熱収縮率が80％を越える比較例５
はいずれも実施例４、５に比べて包装後の外観が
劣る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プロピレンと炭素数４〜６のα−オレフイン
   との共重合体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向の
   120℃、５分間における熱収縮率が15〜80％、他
   方向の上記熱収縮率が15％以下であり、上記一方
   向の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。 ３ 少なくとも片面にコロナ放電処理を行ない、
   該面に印刷インク層もしくは接着材層を設けた特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の熱収縮性
   フイルム。 ４ プロピレン・α−オレフイン共重合体がα−
   オレフインを1.0〜25重量％含有せるものである
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の熱収縮
   性フイルム。