JPH035143A - 熱収縮性フイルム - Google Patents

熱収縮性フイルム

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JPH035143A
JPH035143A JP14019989A JP14019989A JPH035143A JP H035143 A JPH035143 A JP H035143A JP 14019989 A JP14019989 A JP 14019989A JP 14019989 A JP14019989 A JP 14019989A JP H035143 A JPH035143 A JP H035143A
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太一 祢宜
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Δ 産業」二のり  里− 本発明は、高ガスバリヤ−性を有する熱収縮性フィルム
に関するもので、とくに耐屈曲性、耐層間剥離性に優れ
ており、食品、産業用資料、日用品、医療品などの収縮
包装用途に好適に使用される。
B 従来の技術 包装業界において収縮包装は、■食肉断片などのような
形状の不規則な商品でもその形状にそった包装ができる
こと、■複数個の商品の結果包装がてきること、■密封
後消費者の手元に届くまで開封が許されないため、保証
包装の機能があること、などの特長を有し、商品価値の
向上の点ても巾広く利用されている。
この収縮包装用フィルムにガスバリヤ−性を付与し、大
気中の酸素による内容物、とくに食品の劣化を防ぐため
、熱可塑性ポリウレタン(TPU)やポリアミドなどの
ような二軸延伸性及び熱収縮性の高い基材にガスバリヤ
−性を付与した収縮フィルムを得ようという考え方(特
公昭62−10193、特開昭62−273849等)
があるが、いずれも層間接着性が不十分なため、熱収縮
後の耐層間剥離性が低い、という欠点を有しているのが
現状である。
Cが 決しよ′とする 題 本発明は、ガスバリヤ−性、耐屈曲性を有し、とくに二
軸延伸後、および/または熱収縮後の耐層間剥離性に優
れた熱収縮性多層体を提供することにある。
D 課題を解決するための手 本発明者らは、特に従来品で問題であった熱収縮後の層
間剥離性を解決すべく鋭意検討を行った結果、ガスバリ
ヤ−層としてエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(
E V OH)を用い、その両側にEVOHと良好な接
着性を有し、二軸延伸性および熱収縮性に優れたTPU
を積層し、二軸延伸した積層体は熱収縮後の耐層間剥離
性が特に優れていることを見い出した。
すなわち本発明は、EVOH(A)層の少なくとも片面
にT P U (B)層を有しかつ下記(I)〜(V)
式を満足する熱収縮性フィルムである。
1≦ C50・・・ (1) 60≦aXc ≦250              
  ・・・ (II)・・・ (TV) ・・・ (V) 20≦ e ≦90 600≦ f (A)のエチレン含有量(モル%) (A)層の厚み(μ) (B)の窒素含有量(重量%) (B)層の厚み(μ) e:熱収縮率(%) f : (A)層と(B)層の層間接着強度(g/ 1
5mm)さらに該E V OHとして0.0005〜0
.2モル%の範囲でケイ素化合物単位を有するE V 
OHを用いることにより、さらに−層熱収縮後の耐層間
剥離性、耐屈曲性が優れていることを見い出した。
本発明に使用されるEVOHは、エチレン含有量20〜
60モル%、好適には25〜55モル%、酢酸ビニル成
分のけん化度は90%以上、好適には、96%以上のエ
チレン−酢酸ビニル共重合体けん化物である。エチレン
含有量20モル%以下になると、成形温度が分解温度に
近くなり、成形が困難となる。
一方、エチレン含有量が60モル%以上になると、ガス
バリアー性が低下し好ましくない。また酢酸ビニル成分
の鹸化度が、96%未満、特に90%未満のEVOHは
ゲル状物が多発しやすく、又ガスバリアー性が低いため
好ましくない。更に、このEVOHはケイ素化合物単位
を分子中に、0.0005〜0.2モル%含有すことが
よりのぞましい。この様な、ケイ素化合物を含有するE
VOHを用いる場合には多層構造体の層間接着性か高く
なるためか、耐貫通ピンホール性、耐ガスバリアー層ピ
ンポール性が向上するので好ましい。
また、該ケイ素化合物単位を含有するE V OHはケ
イ素化合物含有EVOHにケイ素化合物を含有しないE
 V OI−Iを混合して使用することが好ましい場合
もある。ここで、EVOI(に含有するケイ素化合物単
位は、たとえば下記(1)、(II)および(I)から
選ばれる。
[但し、ここでnは0〜1、mは0〜2、R1は低級ア
ルキル基、アリル基、またはアリル基を有する低級アル
キル基、R2は炭素数1〜40のアルコンキル基であり
、該アルコンギル基は酸素を含有する置換基を有してい
てもよい。R3は水素またはメチル基、R”は水素また
は低級アルキル基、R5はアルキレン基または連鎖炭素
原子が酸素もしくは窒素によって相互に結合された2価
の有機残基、R6は水素、ハロゲン、低級アルキル基、
アリル基、またはアリル基を有する低級アルキル基、R
7はアルコキシル基またはアンロギノル浩(ここでアル
コキシル基また(Jアソロキノル基は酸素もしくは窒素
を有する置換基を有していてもよい。)、R8は水素、
ハロゲン、低級アルキル基、アリル基、またはアリル基
を有する低級アルキル基、R9は低級アルキル基である
。]さらに詳細に述べれば、R1は炭素数1〜5の低級
アルギル基、炭素数6〜18のアリル基、または炭素数
6〜18のアリル基を有する炭素数1〜5の低級アルギ
ル基を示し、R4は水素原子または炭素数1〜5の低級
アルギル基を示し、R5は炭素数1〜5のアルキレン基
または連鎖炭素原子が窒素もしくは窒素によって相互に
結合された2価の有機残基を示し、R6は水素、ハロゲ
ン、炭素数1〜5の低級アルキル基、炭素数6〜18の
アリル基、または炭素数6〜18のアリル基を有ずろ1
〜5の低級アルキル基を示し、R7は炭素数1〜40の
アルコキシル基またはアンロギンル基(ここで(」アル
コキシル基またはアルコキシル基は酸素もしくは窒素を
有する置換基を有していてもよい。)を示し、R8は水
素、ハロゲン、炭素数1〜5の低級アルキル基、炭素数
6〜18のアリル基、または炭素数6〜18のアリル基
を有する炭素数1〜5の低級アルキル基を示し、R9は
炭素数1〜5の低級アルギル基を示す。そして、好適に
はビニルトリメトギンシラン、ビニルトリメトギンシラ
ンなどが用いられる。
また該EVOHは本発明の効果が限外されない範囲でプ
ロピレン、ブヂレン、ビニルピロリドン系化合物を共重
合したり、可塑剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止
剤、着色剤フィラーなどをブレンドする事は自由である
さらにEVOH(A)は、その水素イオン濃度が38〜
5.8であることが好ましく、さらに好適には3.8〜
5.5である。
ここてE V OI((A)のpl■とは、(A)層中
のEVOl−(10g(ペレット状)を純水50cc中
に95°C,3時間放置した後、水中のpnをpHメー
ターにて測定することにより得た値である。
またE V OH(A)はアルカリ金属イオン濃度が5
〜50ppmであることも好ましく、さらに好適には1
0〜20ppmである。ここで、アルカリ金属塩濃度と
は、該E V OH(A)をルツボ中で灰化させ、その
天分の水溶液中のアルカリ金属イオン濃度を原子吸光法
によって測定した値である。
EVOHのp++およびアルカリ金属塩濃度の調整法と
しては、それぞれ酸性物質あるいはアルカリ金属塩をE
 V OHへ直接添加して混合するか、あるいは酸性物
質およびアルカリ金属塩を水に溶解して調製した水溶液
中にEVOHを浸漬する方法が例示される。
酸性物質としては、コハク酸、アジピン酸、安息香酸、
カプリン酸、クエン酸、ラウリン酸、酢酸などの有機酸
、ホウ酸、りん酸などの無水酸、アスパラギン酸、アミ
ノ安息香酸、グルタミン酸などのアミノ酸をあげること
ができるが、好適には酢酸が用いられる。一方アルカリ
金属塩としてはリン酸二水素カリウム、リン酸二水素ナ
トリウム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウムなどがあげら
れるが、好適にはりん酸二水素カリウム、りん酸二水素
ナトリウムが用いられる。
次に本発明に用いられるT P U i」、TPU中の
窒素含有量がEVOト■との積層において耐貫通ピンポ
ール性、耐ガスバリアー層ピンポール性に大きな影響を
与えるため、前記(I)式を満足することが重要である
。窒素含有量が7重量%をこえると、熱安定性が悪い為
か、ゲル・スンか発生しやすく、耐貫通ピンホール性、
耐ガスバリアー層ピンホール性の改善効果が少なく、逆
に悪くなる傾向さえ認められる。一方窪素含有量が1重
量%未満の場合、E V OHとの接着性が悪い為か耐
貫通ピンホール性、耐ガスバリアー層ピンポール性の改
善効果が低下する。そしてより好適には1〜6重量%で
ある。また窒素含有量の測定法としては船釣な元素分析
法が用いられる。
本発明に用いられるTPUは、溶解可能であり、通常高
分子ジオールおよび有機ジイソシアネート、および/ま
たは低分子ジオールなどの2または3成分よりなる。以
下に各成分の詳細を述へる。
高分子ジオールは、重縮合、付加重合(例えば、開環重
合)または重付加などによって得られる高分子化合物の
ジオールであり、代表的なものとしてはポリエステルジ
オール、ポリエーテルジオール、ポリカーボネートジオ
ールまたはこれらの共縮合物(例えば、ポリエステル・
エーテルジオール)が挙げられる。これらは単独で使用
してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
上記ポリエステルジオールとしてはエチレングリコール
、プロピレングリコール、■、4−ブタンジオール、1
5−ベンタンジオール、3−メチル15−ベンタンジオ
ール、1.6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコ
ール、2−メチルプロパンジオールなどの炭素数2〜1
0のアルカンのジオールまたはこれらの混合物とグルタ
ル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、セバシン
酸、テレフタル酸、イソフタル酸等の炭素数4〜12の
脂肪族らしくは芳香族ジカルボン酸またはこれらの混合
物とから得られる飽和ポリエステルジオール、あるいは
ポリカプロラクトングリコール、ポリプロピオラクトン
グリコール、ポリバレロラクトンクリコールなどのポリ
ラクトンジオールが好ましく使用される。
また、上記ポリエーテルジオールとしてはポリエチレン
エーテルグリコール、ポリプロピレンエーテルグリコー
ル、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリへキ
ザメチレンエーテルグリコールなどのポリアルキレンエ
ーテルジオールが好ましく使用される。
さらに上記ポリカーボネートジオールとしては14−ブ
タンジオール、1.5−ベンタンジオール、16−ヘキ
サンジオール、1.8−オクタンジオール、1.10−
デカンジオールなどの炭素数2〜12の脂肪族もしくは
脂環式ジオールまたはこれらの混合物に炭酸ジフェニル
もしくはホスゲンを作用させて縮重合して得られるポリ
カーボネートジオールが1 好ましく使用される。
これらの高分子ジオールの平均分子量は500〜3.0
00、好ましくは500〜2,500の範囲内にあるの
が望ましい。平均分子量が小さ過ぎると有機ジイソシア
ネートとの相溶性が良過ぎて生成ポリウレタンの弾性が
乏しくなり、一方平均分子量が大き過ぎると有機ジイソ
シアネートとの相溶性が悪くなり重合過程での混合がう
まくゆかず、ゲル状物の塊が生じたり安定したポリウレ
タンが得られない。
第2の原料である低分子ジオールとしては、分子量が5
00未満の低分子ジオール、たとえばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、■、4ブタンジオール、1
.5−ペンタングリコール、3−メチルペンタングリコ
ール、1.6−ヘキサンジオール、1.4−ビスヒドロ
キシエチルベンゼンなどが脂肪族、脂環族または芳香族
ジオールが挙げられる。これらは単独で使用しても2種
以」二組台せて使用してもよい。
有機ジイソノアネ−1・とじては4.4−シフニー゛。
2 ルメタンジイソノアネート、トリレンジイソシアネート
、2.2′−ジメチル−4,4°−ノフェニルメタンン
イソシアネート、1.3−または1.4−ビス(イソシ
アネートメチル)ベンゼン、1,3−または1.4ビス
(イソシアネートメチル)シクロヘキザン、44“−ジ
シクロヘキシルメタンンイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネートなどの芳香族、脂環族または脂肪族ジイ
ソシアネートが挙げられる。
これらの有機ジイソシアネートは単独で用いてもよいし
、2種以上を混合して用いてもよい。
本発明に使用するTPU中の窒素含有量は、高分子ジオ
ール、低分子ジオールおよび有機ジイソシアネートの使
用割合を適宜選択することにより決定される。
またTPUを製造する場合、必要に応じて有機ジイソン
アネ−1・とジオールとの反応を促進する適当な触媒を
用いてもよい。また、目的に応じて着色剤、充填剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤なとの各種添加剤または潤滑剤
を加えることもてきる。
さらに本発明においては前記(n)〜(1)式を満足す
ることら重要である。
(II)式のaXcはE V OHとTPUの親和性に
関するパラメータであり、該aXCの値が6未満ても、
250をこえてもE V OHとTPUの層間接着性が
乏し、い為か、耐貫通ピンホール性、耐ガスバリアー層
ピンホール性は低下する。好適には60以上230以下
のものが使用される。
また(III)式は各層の厚み構成比と該TPUの窒素
含有量に関する式で  −002未満であると、0 共押出し製膜時の樹脂流れに問題がある為かガスバリア
ー性か低下し、  +O16をこえろと、多0 層構造体の柔軟性に問題が生ずる為か、耐貫通ピンホー
ル性、耐ガスバリアー層ピンホール性が低が使用される
EVOH(A)層とT P U (B)層の積層には共
押出し法、ドライラミネート法、押出しラミネート法、
共押出しラミネート法などが採用可能であるが、共押出
し法がちつとも有利に使用できる。(A)層と(B)層
の層間には接着剤を設けずに、(A)層と(B)層を直
接に積層することが効果的である。ただし本発明の目的
を阻害しないものであれば、層間接着剤を使用すること
を排除ずろものではない。
E V OH層の厚み(延伸前)は2〜200μであり
、より好適には4〜80μである。一方EV○ト■と積
層するTPUの厚みとしては4〜800μ、好適には4
〜400μ、より好適には5〜100μmである。
多層フィルムの構成としてはE V O[(を(A)、
TPUを(B)それ以外の熱可塑性樹脂を(C)、接着
性樹脂を(D)とするとき、f:(A)/ (B)、(
B)/ (A)/(B)、 (A)/ (B)/ (A
)、 (へ)/ CB)/ (C)、 (C)/ CD
)/ (A)/ (B)、(C)/ (B)/ (A)
/ (B)/ (C)、(C)/(D)/ (A)/ 
(B)/ (A)/ (D)/ (C)なとがあげられ
る。
またこれらの各層の少なくとも一つの層に、またはこれ
らの層とは独立した層に多層フィルムの回収物を使用す
ることもてきる。
ここで(C)としてはポリアミド系樹脂、ポリエステル
系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂
、ポリ塩化ビニル系樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体
系樹脂、ポリアルギルアク5 リレート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂なとが用いられ
る。上記構成のうち2層以」二のE V 01(層ある
いは、2層以上のTPU層を有する場合、2層それぞれ
に異なるE V OHあるいはTPUを使用してもよい
し、また同じものを使用してもよい。
また(D)としてはE V OH層と熱可塑性樹脂層を
接着しうるちのであればとくに制限はないが、好適には
エチレン性不飽和カルボン酸またはその無水物(たとえ
ば無水マレイン酸)を付加またはクラフト化したポリオ
レフィン(たとえばポリニレチン、ポリプロピレン)、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸
エステル(たとえばメチルエステル、エチルエステル)
共重合体などがあげられる。
次に本−発明の熱収縮性フィルムは、前記(IV)〜(
V)式を満足していることも重要である。このような熱
収縮性フィルムは、たとえば次の式(イ)〜(ハ)を満
足する条件により得られる。
E V OHのTg≦に≦TPUのハードセフセントの
Tg  ・・・(イ)4≦ コ ≦a2       
                     ・・・ 
(ロ)6 に+3°C≦l≦に+20°C・・・(ハ)k、延 伸
 1m1  度 Tg・ガラス転移温度 j  延    伸    率 熱固定温度 延伸温度(k)が、E V OI(の78未満であると
、延伸時にフィルムに亀裂が生じ、TPOのハードセフ
セントのTgをこえると延伸ムラか激しく、得られたフ
ィルムの熱収縮性が低下する。より好適には次式を満足
することである。
EV○■1のTg ’、−5℃≦に≦TPOのハードセ
フセントのTg−5°Cまた延伸率(h)(二軸延伸の
場合はタテ×ヨフ)が4未満であるとフィルムの熱収縮
性が低下し、また12をこえると延時にフィルムに彼れ
が生じたり、寸法安定に問題が生じる。より好適には、
6.5≦j≦a1.5である。また延伸としては少なく
とも一軸延伸されていることが必要であるか、二軸延伸
か好ましい。
さらに延伸後の熱固定温度(1)が、k+3°C未満で
あると、得られた収縮フィルムの寸法安定性に問題が生
し、k+20°Cをこえると得られた収縮フィルムの熱
収縮率か低下する。より好適にはに十5°C≦i≦に+
10°Cである。熱固定時間に関しては、熱固定開始後
、フィルムが所定の熱固定温度に達してから20秒〜1
0分、好適には30〜5分間である。延伸熱処理後のフ
ィルムの厚さは、前述した延伸前の厚みを延伸率で除し
た値となる。
このようにして得られた熱収縮性フィルムの熱収縮率(
面積収縮率)(e)は20〜90%、好適には30〜8
0%の値を示し、またこの熱収縮性フィルム(A)層と
(B)層の層間接着強度(g/15mm)は600以上
、好ましくは700以上を示す。ここで熱収縮率(面積
収縮率)および層間接着強度の定義は後述のとおりであ
る。
以下実施例にてより詳細な説明を行うが、これにより本
発明が何ら限定されるものではない。
旦−一去」1刀− 実施例I E V OH(A)としてはエチレン含有量32モル%
、けん化度97.5%、メルトフローインデックス1.
3g/min (190°C−2160g) 、Tg 
69℃のもの1部を100部のイオン交換水に酢酸01
重量%、リン酸水素ナトリウム0.01重量%を各々含
む水溶液中に3時間浸漬し、脱液後乾燥し、樹脂中のp
i?4.0、ナトリウムイオン濃度15ppmに調整し
たものを、TPU (B)としている1、4−ブタンジ
オールとアジピン酸から得られたポリブチレンアノベー
ト65重量部、1.4−ブタンジオール5重量部及び4
,4”−ジフェニルメタンジイソシアネート30重量部
から得た窯素含有M34重里%のポリエステル系TPO
(ハードセグセントのTg 1fl1°C)を用いて、
2種3R共押出シート製造設備でTPU/EVOH/T
PUのフィルムを得、このフィルムを同時テンタ一方式
によって延伸温度80℃、延伸度タテ方向3、ヨコ方向
8(二軸延伸率9)にて二軸延伸を行い、熱固定温度9
0℃にて1分間熱固定を行なった。この時の厚み構成は
20/ 25/ 20(μ)であった。なお得られたフ
ィルムのE V OH(,0のpHは4.5である。
このフィルムを表1に示す方法で各フィルムの特性を評
価した。結果を表2に示した。
9 実施例2 E V OHとしてエチレン含有量32モル%、けん化
度9945%、ビニルトリメトキシシラン含有量0.0
1−Eル%(7)変性EVOH(Si−EVOH)を用
いた。その他の条件は表2に示す以外は実施例1と同じ
実施例3 実施例1の構成に加え、その両表面層にポリアミド樹脂
[三菱化成工業(株)製ツバミツド1020]を用い3
種5層共押出しフィルムを得た。その他の条件は表2に
示す以外、実施例1と同じ。
比較例I TPUとしてポリブチレンアジペート4重量部と1.4
−ブタンジオール36重量部ジフェニルメタンジイソシ
アネート100重量部から成る、窒素含有量8.0重量
%のものを行った。その他の条件は表2に示す以外、実
施例1と同じ。
比較(パ2 TPUのかわりにポリアミド樹脂として三菱化成工業(
株)ツバミツド1020を用いた。その他の条0 件は表2に示す以外、実施例3と同じ。
比較例3 表2に示す以外、実施例1と同し条件て熱収縮性フィル
ムを作成した。耐屈曲性もピンポール発生数35と悪く
、熱収縮率も12%と低かった。
F 発明の効果 本発明の熱収縮性フィルみは、ガスバリヤ−性、耐屈曲
性および二軸延伸前および/または熱収縮後の耐層間剥
離性に優れている。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エチレン含有量20〜60モル%、けん化度90
    %以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(A)
    層の少なくとも片面に熱可塑性ポリウレタン(B)層を
    有し、かつ下記( I )〜(V)式を満足する熱収縮性
    フィルム。 1≦c≦7・・・( I ) 60≦a×c≦250・・・(II) c/50−0.02≦b/[b+d]≦c/50+0.
    16・・・(III)20≦e≦90・・・(IV) 600≦f・・・(V) a:(A)のエチレン含有量(モル%) b:(A)層の厚み(μ) c:(B)の窒素含有量(重量%) d:(B)層の厚み(μ) e:熱収縮率(%) f:(A)層と(B)層の層間接着強度(g/15mm
  2. (2)(A)が、ケイ素化合物単位を0.0005〜0
    .2モル%含有する請求項1記載の熱収縮性フィルム。
  3. (3)(A)層の両面に(B)層を有する請求項1また
    は2記載の熱収縮性フィルム。
  4. (4)(B)層の両側に(A)層を有する請求項1〜3
    から選ばれる1つの項に記載の熱収縮性フィルム。
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