JPH0462532B2

JPH0462532B2 -

Info

Publication number: JPH0462532B2
Application number: JP61205487A
Authority: JP
Inventors: Mikio Fukumura; Norio Amano
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1986-09-01
Filing date: 1986-09-01
Publication date: 1992-10-06
Also published as: JPS6360733A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞この発明は、熱収縮性発泡ポリエチレン系シー
トおよびその製造方法に関し、より詳しくは、各
種の被包装物を、シユリンク包装して断熱保護す
る熱収縮性発泡ポリエチレン系シートおよびその
製造方法に関する。

＜従来の技術＞従来、各種の被包装物をシユリンク包装して保
護する熱収縮性発泡シートとして、電離放射線を
照射すると共に延伸したゲル分率５〜50、発泡倍
率５〜50、熱収縮率10〜90％を有する熱収縮性発
泡シートおよび熱収縮性複合発泡シートが知られ
ている（特開昭58−79032号公報および特開昭58
−90944号公報）。

しかしながら、上記熱収縮性発泡シートにあつ
ては、被包装物の保護効果を高めるために発泡倍
率を大きくすると、以下の問題が生じる。

熱収縮性発泡シートをシユリンク包装した
後、常温に戻すと、発泡シートの結束力が低下
し、緊密な密着包装状態を維持することができな
い。特に、集合包装の場合、結束力が十分でな
く、密着包装状態を維持するのが困難である。
発泡倍率が大きいために気泡径が大きい場合、特
に、上記熱収縮性発泡シートに折れ皺や、折れ皺
による残影が生じるので外観上、好ましくなく、
商品価値を低下させる。また、発泡倍率の大き
な熱収縮性発泡シートは弾力性が大きいため、被
包装物の凸部や角部等、熱収縮性発泡シートとの
接触部での滑りが悪く、しかも抗張力が小さいた
め、包装状態において熱収縮性発泡シートに部分
的な弛みが生じる。また、シユリンクトンネル内
で熱収縮させる場合にも、搬送ローラー等との接
触部での滑りが悪く、しかも抗張力が無いため、
シユリンクトンネル内で被包装物が円滑に搬送さ
れず、ひいては連続的にシユリンク包装すること
が困難になる等、種々のトラブルが生じる。熱
収縮時の加工条件の許容幅が狭く、上記と相ま
つて、円滑なシユリンク包装が行なえない。特
に、架橋度の低い熱収縮性発泡シートの場合、気
泡が潰れたりするので、発泡シートとしての緩衝
性、断熱保温性等の機能が低下すると共に、外観
体裁が低下する。

一方、上記〜の問題を解決すべく、熱収
縮性発泡シートを低発泡倍率のものにすると、単
位体積当りの材料の使用量が多くなり、安価な熱
収縮性発泡シートを提供することができないとい
う問題が生じる。

また、上記のような熱収縮性発泡シートの製造
方法として、溶融押出したフイルムおよび発泡シ
ートを、直ちに一次延伸すると共に、異なる回転
速度、異なる温度を有し、近接して配置された一
対のローラ間で縦方向に更に二次延伸し、熱収縮
性発泡シートを連続的に製造する方法や（特公昭
56−46974号公報）、ポリエチレン系発泡体に放射
線を照射して架橋させ、延伸温度120〜200℃にお
いて面積比２〜20倍に一軸または２軸延伸する方
法が知られている（特公昭43−20387号公報）。

しかしながら、前者の製造方法は、未架橋の極
めて厚みの小さな発泡倍率の低い発泡シートを延
伸するには適するものの、機械的強度の大きい架
橋構造を有する高発泡倍率の熱収縮性発泡シート
の製造には適用し難い。すなわち、上記方法で
は、架橋した発泡シートを予め一次延伸し、さら
に二次延伸することが困難である。

また、後者の製造方法にあつては、分解型発泡
剤を混練したシートを架橋させ、次いで、加熱発
泡し、その後、二軸延伸使用しているため、得ら
れたシートは、大旨気泡が細かいものの、上記従
来の熱収縮性発泡シートと同じく前記、、
、の問題がある。

＜目的＞この発明は上記問題点に鑑みてなされたもので
あり、高発泡倍率の発泡シートとしても、熱収縮
工程において被包装物を円滑、かつ折れ皺等を生
じさせることなくシユリンク包装することがで
き、しかも熱収縮後も弛むことく緊密に密着包装
状態を維持できる安価な熱収縮性発泡ポリエチレ
ン系シートおよびその製造方法を提供することを
目的とする。

＜問題点を解決するための手段および作用＞上記目的を達成するため、熱収縮性発泡シート
に係わる第１の発明は、発泡倍率10〜80倍、ゲル
分率20〜55％を有する熱収縮性発泡ポリエチレン
シートであつて、この熱収縮性発泡ポリエチレン
シートが、下記の関係式（）を充足する熱収縮
性発泡ポリエチレン系シートにより、上記従来の
問題点を解決するものである。

３＜Ａ／B50 …（）（式中、Ａは熱収縮性発泡ポリエチレン系シー
トを135℃で加熱したとき加熱当初に現れる最大
収縮応力（ｇ／cm²）を示し、Ｂは135℃で加熱し
たとき加熱開始後５分経過した時点での収縮応力
（ｇ／cm²）を示す。以下、同じ。）上記の構成よりなる第１の発明は、熱収縮性発
泡ポリエチレン系シートを熱収縮させた場合、熱
収縮当初の収縮応力と熱収縮後の収縮応力との割
合が、特定の値を示すので、結束力が大きく、熱
収縮直後においては、被包装物を緊密にシユリン
ク包装できるとともに、シユリンク包装後も、熱
収縮性発泡ポリエチレン系シートに弛みが生じる
ことがない。また、熱収縮性発泡ポリエチレン系
シートは、架橋された耐熱性、機械的強度等が大
きく、しかも抗張力を保持しているので、加熱時
においても被包装物、搬送ローラ等との滑り性が
良好であり、熱収縮条件の許容幅が大きい。

また、製造方法に関する第２の発明は、エチレ
ン系ポリマーを溶融押出して発泡シート化する発
泡シート化工程と、この発泡シート化工程で得ら
れた発泡シートを架橋させる架橋工程と、架橋し
た発泡シートを、当該発泡シートの流れ方向に配
置した回転速度の異なる一対のロール間で連続的
に延伸する延伸工程とを備えた熱収縮性発泡ポリ
エチレン系シートの製造方法において、上記一対
のロールとして、発泡シートを、エチレン系ポリ
マーの融点以上であつて当該融点より100℃を越
えない温度範囲に加熱する第１のロールと、この
第１のロールを経た発泡シートを、上記エチレン
系ポリマーの融点未満の温度に冷却する第２のロ
ールとを使用するとともに、第１のロール表面
と、第２のロールの半径に延伸後の発泡シートの
厚みt₀を加算した架空円筒表面との接線間距離Ｌ
が、以下の関係式０≦Ｌ＜30t₀ …（）を充足する条件で、架橋した発泡シートを、５秒
以下の延伸時間内に連続的に延伸し、延伸した発
泡シートを直ちに冷却することにより、下記関係
式（）を充足する熱収縮性発泡ポリエチレン系
シートを製造するものである。

３＜Ａ／Ｂ＜50 …（）上記の構成よりなる第２の発明によれば、熱収
縮性発泡ポリエチレン系シートの製造に際し、架
橋構造を有すると共に機械的強度および耐熱性の
大きい発泡シートを、エチレン系ポリマーの融点
以上の温度で延伸し、上記エチレン系ポマーの融
点未満の温度に冷却するので、熱収縮当初の収縮
応力と熱収縮後の収縮応力との割合が、特定の値
を示し、結束力が大きく、熱収縮直後において
は、被包装物を緊密にシユリンク包装できるとと
もに、シユリンク包装後も、熱収縮性発泡ポリエ
チレン系シートに弛みが生じることのない熱収縮
性発泡ポリエチレン系シートを製造することがで
きる。

以下に、この発明を詳細に説明する。

熱収縮性発泡ポリエチレン系シートを構成する
エチレン系ポリマーとしては、超低密度ポリエチ
レン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレ
ン、超高分子量ポリエチレン等、各種のポリエチ
レン；塩素化ポリエチレン；エチレン−プロピレ
ン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チエン−αオレフイン共重合体、アイオノマー、
エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタ
クリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸アルキ
ルエステル共重合体、エチレン−メタクリル酸ア
ルキルエステル共重合体等のエチレンモノマーと
の共重合体；エチレンと、架橋性ビニルシラン、
例えば、トリクロロビニルシラン、ジクロロメチ
ルビニルシラン、ジクロロジビニルシラン、γ−
メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラ
ン等との共重合体等が例示できる。これらのエチ
レン系ポリマーのうち、架橋効率のより上記ポリ
エチレン、中でも、低密度ポリエチレン、および
エチレンと上記架橋性ビニルシランとの共重合体
が好ましい。なお、上記エチレンと架橋性ビニル
シランとの共重合体は、架橋性ビニルシランを
0.01〜５重量％、好ましくは、0.05〜1.5重量％共
重合させたものが好ましく、ランダム共重合体、
グラフト共重合体等のいずれの共重合体であつて
もよい。なお、上記エチレン系ポリマーは、一種
または二種以上混合して用いられる。

また、上記エチレン系ポリマーは、種々の分子
量のものが使用できるが、熱収縮時の応力を大き
くし、かつ延伸倍率を大きくする上で、メルトイ
ンデツクス0.05〜4.0を有するものが好ましい。
メルトインデツクスが0.05未満であると、押出し
発泡時の発泡効率が低下し、4.0を越えると、熱
収縮時の収縮応力が小さくなるだけでなく、延伸
工程および熱収縮時に、均一な延伸、シユリンク
包装ができないだけでなく、体積やせ等の問題が
生じ易くなる。

また、上記エチレン系ポリマーとしては、密度
0.900〜0.969を有するものが好ましい。

また、上記エチレン系ポリマーは、他の有機高
分子と併用してもよい。他の有機高分子として
は、ポリプロピレン、ポリブタジエン等のオレフ
イン系ポリマー；ポリメタクリル酸メチル、、ポ
リメタクリ酸エチル、ポリアクリル酸エチル等の
アクリル系ポリマー；ポリスチレン、スチレン−
ブタジエン共重合体等のスチレン系ポリマー；ポ
リエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ
アミド、ポリ酢酸ビニル；天然ゴム、ブタジエン
ゴム、ブチルゴム、ポリイソレンゴム等の各種の
ゴム等が例示できる。これらの有機高分子は、一
種または二種以上混合して50重量％以下の割合で
使用できる。

上記のエチレン系ポリマー等からなる熱収縮性
発泡ポリエチレン系シートは、被包装物の種類、
発泡シートの用途等に応じて適宜の発泡倍率を有
してもよいが、発泡倍率10〜80倍のものが好まし
い。発泡倍率が10倍未満であると、緩衝性、断熱
保温性等が十分でなく、また80倍を越えると、シ
ユリンク包装に際し、折れ皺や折れ皺の残影が生
じ外観体裁上好ましくないだけでなく、十分に機
械的強度の大きいものが得られない。

また、上記の熱収縮性発泡ポリエチレン系シー
トは、放射線照射等により架橋した架橋構造を有
しており、大きな機械的強度、耐熱性等を有して
いる。上記架橋構造は、いかなる架橋手段により
形成されたものであつてもよいが、安全で操作性
よく、しかも架橋度を効率よく調整できる電子線
照射により架橋させたものが好ましい。また、エ
チレンと架橋性ビニルシランとの共重合体を水の
存在下、縮合反応にて架橋させたものも、前記架
橋性ビニルシランの使用量により架橋密度を容易
に調整することができるので好ましい。

上記架橋構造を有する発泡シートは、種々の架
橋度を有するものであつてもよいが、架橋度を示
すゲル分率が、20〜55％のものが好ましい。上記
ゲル分率が20％未満であると、延伸加工に際し
て、発泡シートが括れるネツクインの程度が大き
くなるだけでなく、熱収縮時の収縮応力が小さ
く、しかも耐熱性、機械的強度が十分でないた
め、延伸工程やシユリンク包装するための熱収縮
工程で体積収縮が大きくなつたり、気泡の破泡や
発泡シートのシート破れが生じ易くなる。また、
ゲル分率が55％を越えると可能延伸倍率が低下
し、熱収縮率が小さなものしか得られなくなる。

なお、ここにいうゲル分率は、以下の計算式に
より求めたものである。

（W₁／W₀）X100＝ゲル分率（％）式中、W₀は、架橋した発泡シートの重量を示
し、W₁は、上記架橋した発泡シートを沸騰トル
エン中で10時間還流して溶解分を除去した後の非
溶解分の乾燥重量を示す。

また、熱収縮性発泡ポリエチレン系シートは、
熱収縮性を付与するため延伸されて形成されてい
る。この熱収縮性発泡ポリエチレン系シートの熱
収縮率は、被包装物の形態等に応じて適宜のもの
とすることができるが、135℃において発泡シー
トの流れ方向に対して30〜80％、発泡シートの幅
方向に対して−15〜＋15％、特に、−７〜＋７％
のものが好ましい。流れ方向の収縮率が30％未満
であると、被包装物をシユリンク包装することが
困難であり、また80％は、通常熱収縮性発泡シー
トを作製し得る限度である。また幅方向の収縮率
が上記範囲を外れると、体裁よく熱収縮させるこ
とが困難である。なお、上記幅方向の熱収縮率
は、幅方向に延伸しなくとも得られるものであ
り、シユリンク包装を行なう上で実用的に許容し
うる範囲でもある。なお、上記熱収縮率は、135
℃に加熱したグリセリン浴中に熱収縮性発泡ポリ
エチレン系シートを５分間浸漬し、その後、水に
て冷却し、熱収縮性発泡ポリエチレン系シートの
収縮前後の寸法から求めたものである。

また、上記熱収縮性発泡ポリエチレン系シート
は、二軸延伸されていてもよく、この場合、上記
幅方向の延伸率と同様の理由から、流れ方向およ
び幅方向に対してそれぞれ30〜80％の熱収縮率を
有していればよい。

また、上記熱収縮性発泡ポリエチレン系シート
は、用途に応じて適宜の厚みを有していてもよい
が、厚み0.3〜15mmのものが好ましい。厚みが0.3
mm未満であると緩衝性、断熱保温性等が十分でな
く、また15mmを越えると熱伝導性が低下するの
で、延伸加工や熱収縮時に迅速に加熱、冷却でき
なくなり、被包装物を迅速にシユリンク包装でき
ない等の問題が生じる。

そして、上記熱収縮性発泡ポリエチレン系シー
トは、下記関係式（）を充足する必要があり、３＜Ａ／Ｂ＜50 （）好ましくは、３＜Ａ／Ｂ＜30の範囲である。

上記Ａ／Ｂが上記範囲を外れると、迅速かつタ
イトなシユリンク包装が困難となる。すなわち、
被包装物の形状や凹凸状態により、発泡シートが
引掛つたり、発泡シートに弛みが生じたり、さら
には折れ皺の残影ができ易く、被包装物を密着包
装するのが困難となる。

上記収縮応力Ａ，Ｂは、第１図に示すように、
試料片１の一端をロードセル３を有する固定チヤ
ツク２に取付け、他端を同様に他の固定チヤツク
２′に取付け、十分に熱容量の大きな135℃の温度
のオーブン中に迅速に収納し、収縮応力を測定す
ることにより求められる。なお、上記各固定チヤ
ツク２，２′は、それぞれ固定床４，４′に固着さ
れている。上記のようにして、熱収縮性発泡ポリ
エチレン系シートの収縮応力を測定すると、第２
図に示すように、一般に、測定当初に収縮応力の
ピーク値が現われ、その後、収縮応力が漸次低下
する。上記Ａ値、Ｂ値は、それぞれ熱収縮当初に
おける最大の収縮応力（上記ピーク値の収縮応力
に対応する）、測定開始後５分経過した時点での
収縮応力を示す。なお、この発明の熱収縮性発泡
ポリエチレン系シートにあつては、上記Ａ値のピ
ークが明瞭に現われる。

なお、上記Ａは、上記熱収縮性発泡ポリエチレ
ン系シートの熱収縮当初の収縮力に基く緊締力に
対応するものと思われ、またＢは、熱収縮した
後、発泡シートの弛みの程度、すなわち、定常状
態における結束力に対応するものと思われる。従
つて、Ａ，Ｂ共に大きな値を有する熱収縮性発泡
ポリエチレン系シートを用いることにより、被包
装物を緊密かつ長期に亘り密着包装状態を維持す
ることができる。

なお、上記Ｂ値が小さいときには、シユリンク
包装時の加熱に伴いシート表面の摩擦係数が大き
くなると共に若干の粘着性も発現するので、被包
装物やシユリンクトンネル内の搬送ローロとの接
触抵抗が増大し、均一なシユリンク包装ができ
ず、熱収縮性発泡シートの弛みや部分的な薄肉、
時にはシートの破れも生じる。また過度な加熱条
件では気泡の形状が崩れ、包装物の外観体裁が低
下すると共に体積やせも大きくなる。一方、加熱
不足では収縮が十分でないため、被包装物と密着
したものを得ることができず、また加熱条件の調
整が困難となる。

より詳しくは、高発泡倍率を有する熱収縮性発
泡ポリエチレン系シートは、それ自体強度も小さ
く、発泡体の自重も小さく軟質であるため、緩衝
性や断熱性を要求される軽包装用途に用いられ、
熱収縮応力は比較的小さい値でもよいことにな
る。一方、低発泡倍率を有する熱収縮性発泡ポリ
エチレン系シートは、それ自体剛性が大きく自重
も大きいので、重包装用途に用いられ、大きな熱
収縮応力を有することが必要となる。上記の条件
を満し、被包装物を緊密かつ長期に亘り密着包装
状態を維持するには、熱収縮性発泡ポリエチレン
系シートが活気の関係式（）を充足するものが
好ましい。

Ａ×発泡倍率＞4000（ｇ／cm²） …（）Ｂ×発泡倍率＞400（ｇ／cm²） …（）上記式（）において、Ａ×発泡倍率の値が
4000未満であると、熱収縮当初の緊締力が小さ
く、また迅速な収縮が行なわれず、被包装物との
シユリンク包装が困難である。また、Ｂ×発泡倍
率の値が400未満であると、シユリンクトンネル
内で種々のトラブルを起こす。また、加熱してシ
ユリンク包装した後、密着包装状態にすることが
困難な場合がある。

なお、上記の熱収縮性発泡ポリエチレン系シー
トは、他のフイルム、シートと積層されていても
よい。上記フイルム、シートの素材としては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等のオレフイン系ポ
リマー、ポリエチレンテレフタレート等のポリエ
ステル、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン等
のスチレン系ポリマー、ナイロン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン等、種々の合成樹脂フイ
ルム、シートが例示できる。また、上記のフイル
ム、シートは、非発泡、発泡のものであつてもよ
く、さらには、延伸されて、熱収縮性を有するも
のが好ましい。

以下に、第２の発明の熱収縮性発泡ポリエチレ
ン系シートの製造方法について説明する。

第２の発明において、熱収縮性発泡ポリエチレ
ン系シートは、前記エチレン系ポリマーを発泡さ
せる発泡シート化工程と、発泡した発泡シートを
構成する前記エチレン系ポリマーを架橋させる架
橋工程と、架橋した発泡シートを延伸する延伸工
程により製造される。

上記の発泡シート化工程は、前記エチレン系ポ
リマーを、発泡剤と組合せて、公知の方法、例え
ば、サーキユラーダイ等を用いて、プラグ方式、
インフレ方式、Ｔダイ方式等の適宜の方法により
行なわれる。上記発泡剤としては、例えば、炭酸
ガス、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペン
タン、ヘキサン等の炭化水素、フレオン11、フレ
オン12等のフツ化炭化水素、メチルエーテル、エ
チルエーテル等のエーテル類、アセトン等のケト
ン類等の揮発性発泡剤；炭酸アンモニウム、重炭
酸ナトリウム、アゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ−
ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどの分解
型発泡剤などが例示できる。上記発泡剤のうち、
発泡シートに残留物が残らず、臭気のない揮発性
発泡剤が好ましい。なお、上記発泡剤は、適宜
量、例えば、0.5〜５重量％用いられる。また、
発泡シート化に際し、タルク、カオリン、炭酸カ
ルシウム等を発泡核形成剤として適宜量、例えば
１〜10重量％用いてもよい。

上記の発泡シートは、上記エチレン系ポリマー
の押出温度、発泡剤の種類および使用量等を調整
することにより、被包装物の種類、発泡シートの
用途等に応じて適宜の発泡倍率に発泡させること
ができるが、前記の通り、発泡倍率10〜80倍のも
のが好ましい。

次いで、上記の発泡シートを、架橋させ、機械
的強度、耐熱性等を大きくする。この架橋工程
は、電離放射線、例えば、紫外線、電子線、α
線、β線、γ線、Ｘ線等の照射による放射線架
橋、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオ
キサイド、１，３−ビス（tert−ブチルパーオキ
シイソプロピル）ベンゼン等の過酸化物による過
酸化物架橋、さらには、上記エチレン系ポリマー
がエチレンと架橋性ビニルシランとの共重合体で
あるときは、該共重合体を水分の存在下、縮合さ
せることにより行なわれる。上記架橋工程は、上
記発泡シートがゲル分率が20〜55％となるように
調整する。

なお、上記電離放射線のうち、紫外線照射によ
り架橋させるときは、前記発泡シートにベンゾフ
エノン、ベンゾイルメチルエーテル等の光重合開
始剤を予め含有させておき、高圧水銀灯、クセノ
ンアーク、メタルハライドランプ等の紫外線を発
生させる光源を用い、照射強度80〜100W／cmで
照射すればよい。また、上記放射線のうち、電子
線照射により発泡シートを架橋させるには、照射
線量として、適宜のものが選択できるが照射線量
１〜60Mrad、特に、３〜50Mradのものが好ま
しい。

上記放射線架橋のうち、電子線照射による架橋
が、安全性、操作性がよく、効率的に架橋させる
ことができるので好ましい。また、エチレンと架
橋性ビニルシランとの共重合体の縮合反応による
架橋も、前記架橋ビニルシランの含有量により架
橋密度を容易に調整することができるので好まし
い。なお、上記過酸化物架橋は、上記放射線架橋
と組合せて架橋させてもよい。

なお、上記架橋工程前に延伸加工を施すと、延
伸効率が減殺されるだけでなく、熱収縮応力の大
きなものを得難い。従つて、熱収縮応力の大きな
ものを得るため、上記架橋工程を経た発泡シート
は、通常、発泡シートの流れ方向に対する熱収縮
率−10〜＋30％、幅方向に対する熱収縮率−15〜
＋15％を有しているものが好ましい。

上記の架橋工程を経た発泡シートに熱収縮性を
付与するため、前記発泡シートを延伸する。この
延伸工程は、発泡シートの流れ方向に配置した加
熱されたロールと冷却されたロールにより、架橋
した発泡シートを所定の延伸倍率に一軸または二
軸延伸、好ましくは一軸延伸し、急冷することに
より行なわれる。

また、上記延伸工程により、前記（）、（）
式を満足する熱収縮性発泡ポリエチレン系シート
を得るには、熱収縮性発泡ポリエチレン系シート
を構成するエチレン系ポリマーの融点以上であつ
て、可能な限り低温で瞬間的な短時間のうちに延
伸し、延伸後、直ちに急速冷却することが必要で
あり、好ましくは、延伸時に表裏面間に剪断力が
かかるように前記発泡シートを延伸するのがよ
い。

なお、ポリエチレンを素材とする架橋した発泡
シートの温度と破断伸び率との関係を示す第３図
から明らかなように、破断伸び率は、前記発泡シ
ートを構成するエチレン系ポリマーの融点（Ｋ
点）付近で最低値を示し、融点以上の温度で急速
に増大する。また、融点以上の温度での破断伸び
率の変化は、発泡シートの架橋度を示すゲル分率
により大きく変化する。なお、無架橋のもので
は、Ｋ点以上の温度で溶断が生じ、実質的に測定
することができない。従つて、延伸効率を高める
には、エチレン系ポリマーの融点以上の温度であ
つて、冷却するまでの間に分子配向状態が維持さ
れ、かつ迅速に冷却できる温度で延伸するのが好
ましく、架橋構造を有し、機械的強度、耐熱性等
の大きな前記発泡シートの延伸温度としては、前
記エチレン系ポリマーの融点以上であつて、該融
点よりも100℃を越えないロール温度で、また延
伸素材自体の温度は、該融点よりも50℃を越えな
い温度範囲で行なうのが作業性および延伸効果を
高める上で好ましい。

また、上記発泡シートの延伸は、分子配向性を
高めるため、できるだけ短時間のうちに行なうの
が好ましく、５秒以下、特に１秒以下の時間内に
延伸するのが好ましい。

また、延伸した後の発泡シートの冷却は、延伸
により分子配向した状態を維持するため、前記エ
チレン系ポリマーの融点未満の温度であつて、で
きるだけ低い温度、特に、100℃以下の温度に急
冷するのが好ましい。

また上記発泡シートは、種々の倍率で延伸する
ことができるが、延伸倍率1.5〜５倍となるよう
に延伸するのが好ましく、特に、生産性を高める
ため、上記発泡シートの押出しと同時にすみやか
に架橋を行なわしめ、次いで発泡シートの流れ方
向に一軸延伸するのが好ましい。延伸倍率が1.5
倍未満であると、熱収縮性が十分でなく、また５
倍を越えて延伸することは実際的に困難であり、
仮に、５倍を越えて延伸したとしても、熱収縮応
力が小さくなりシユリンク包装が困難となる。

上記の倍率で延伸すると、熱収縮性発泡ポリエ
チレン系シートの熱収縮率は、発泡シートの流れ
方向に対して30〜80％、発泡シートの幅方向に対
して−15〜15％となる。

なお、延伸方法としては、前記のように発泡シ
ートに直接接触させて加熱、冷却を迅速に行なえ
る熱伝導体からなるロールを備えたロール延伸法
が採用される。このロール延伸法によれば、上記
種々の条件を満足することができる。

上記ロール延伸法による発泡シートの延伸は、
第３図に示すように、回転速度および表面温度が
異なり、所定間隔Ｄ離間して配設された少なくと
も一対のロール１１，１２間で行なわれる。すな
わち、この一対のロール１１，１２は、半径r₁を
有し、発泡シート１３を加熱する第１のロール１
１と、半径r₂を有し、前記第１のロール１１を経
た発泡シート１３を延伸すると共に冷却する第２
のロール１２とからなり、前記第２のロール１２
の回転速度を前記第１のロール１１よりも大きく
することにより、第１のロール１１に送られてく
る厚みｔを有する発泡シート１３を、厚みt₀を有
する発泡シート１３に流れ方向に延伸する。な
お、発泡シート１３の延伸倍率は、上記第１のロ
ール１１と第２のロール１２との回転速度比を調
整することにより任意に設定できる。

上記のロール延伸法による前記発泡シート１３
の延伸は、以下の関係式（）を充足するように
行う必要がある。

０≦Ｌ＜30t₀ （）（なお、式中、Ｌは、第１のロール１１表面
と、第２のロール１２の半径r₂に延伸後の発泡シ
ートの厚みt₀を加算した架空円筒表面との接線間
距離を示す）上記（）式においてＬが上記範囲を外れる
と、短時間内に急速な延伸が行なわれないばかり
か、短時間内に冷却ゾーンに移動させることがで
きず、シートの表裏面間で剪断ずれによる延伸も
起りにくい。したがつて、熱収縮応力が大きな熱
収縮性発泡ポリエチレン系シートを得ることが困
難となる。

なお、上記と同様の理由から、延伸工程は、上
記ロール１１，１２間の距離Ｄは、以下の関係式
を満足する条件で行なうのが好ましい。

0.5mm＜Ｄ＜70mm 上記のロール延伸法によれば、断熱保温性を有
する発泡シート１３を迅速に加熱、冷却すること
ができ、しかも発泡シート１３の表裏間にも剪断
力を作用させて延伸でき、発泡シート１３内では
分子配向のみならず気泡の形状、気泡配列の配向
も行なわれているので、熱収縮応力の大きな熱収
縮性発泡ポリエチレン系シートを得ることがで
き、得られた熱収縮性発泡ポリエチレン系シート
も熱収縮に際し、折れ皺が生じることがない。

なお、上記ロール延伸法において、延伸効率を
高めるために、前記第１ロール１１の温度は、発
泡シート１３を構成するポリエチレン系ポリマー
の融点以上の温度、好ましくは、ポリエチレン系
ポリマーの融点よりも50℃を越えない温度範囲に
加熱され、第２のロール１２の温度は、上記発泡
シート１３を構成するエチレン系ポリマーの融点
未満、特に、100℃以下の温度にするのが好まし
い。

また、上記ロール延伸法において、発泡シート
１３の加熱、冷却を複数の加熱用ロール、冷却用
ロールで行なつたり、発泡シート１３を予備加熱
して第１のロール１１に送つてもよい。なお、第
１のロール１３に先だつて、発泡シート１３を高
温雰囲気中に通して急速に加熱すると共に第１の
ロール１１を前記エチレン系ポリマーの融点以下
の温度に設定し、発泡シート１３の表面のみを若
干冷却しながら発泡シート１３を延伸してもよい
が、発泡シート１３の予備加熱時間を十分とると
共に、前記の通り、第１のロール１１の温度を前
記エチレン系ポリマーの融点以上の温度であつ
て、比較的低い温度に設定するのが好ましい。

上記のようにして得られた熱収縮性発泡ポリエ
チレン系シートは、用途に応じて適宜の厚みに形
成することができるが、前記の通り、厚み0.3〜
15mmのものが好ましい。

なお、上記の熱収縮性発泡ポリエチレン系シー
トは、前記の各種フイルム、シートと積層しても
よい。これらフイルム、シートとの積層は、前記
発泡シート化工程で上記フイルム、シートの素材
である前記の樹脂と共押出して熱融着により積層
してもよく、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポ
リウレタン等、適宜の接着剤により積層してもよ
い。また、接着剤として、前記放射線照射等によ
り架橋する前記エチレン系ポリマーや、不飽和二
重結合を有する樹脂を用いると、エチレン系ポリ
マーの架橋とともにこれらの接着剤も架橋させる
ことができるので、積層シートの一体性が大きく
なる。上記の不飽和二重結合を有する樹脂として
は、ポリブタジエン等の他、エポキシアクリレー
ト、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリ
レートまたはこれらのメタクリレート等が例示で
きる。

このようにして得られた熱収縮性発泡ポリエチ
レン系シートは、被包装物に対して一〜四方を熱
シール等により包囲し、シユリンクトンネル等を
用いて100〜250℃程度の温度で熱収縮させること
により、各種の被包装物をシユリンク包装するこ
とができる。なお、シユリンク包装作業を円滑に
行なうため、上記熱収縮性発泡ポリエチレン系シ
ートに空気抜き用の孔、切り目等を適宜数形成し
てもよい。

この発明の熱収縮性発泡ポリエチレン系シート
は、断熱保温性、緩衝性、耐熱性、機械的強度等
が大きいと共に、前記の通り熱収縮応力が大きい
ので、種々の被包装物、例えば、ガラス瓶等のガ
ラス製品、陶磁器等破損し易い物品、鏡面仕上製
品、電子部品、電気製品、精密機械部品等の緩衝
保護用として、また、温調節用機器、自動車用ク
ーラーやこれらのダクトカバー、配水管、タンク
カバー等に適用して結露を防止したり、各種タン
クの断熱保温用として好適に用いられる。

＜実施例＞以下に、実施例に基き、この発明を詳細に説明
する。

実施例１ポリエチレンとして、メルトインデツクス（以
下、MIという）0.27、密度0.919、融点106℃を有
するものを用いると共に発泡剤としてブタンを用
い、押出発泡にて発泡倍率47倍、厚み3.5mmの発
泡シートを作製し、この発泡シートに窒素気流中
で印加電圧170KVにて13Mradの電子線を照射
し、発泡シートを架橋させた。

次いで、上記架橋した発泡シートを、115℃の
オーブン中で予熱し、前記第３図に示されるロー
ル延伸法により延伸した。すなわち、第１のロー
ルとして半径r₁＝50mm、ロール温度112℃のもの、
第２のロールとして半径r₂＝50mm、ロール温度40
℃のものを用い、Ｌ＝24.1mm、発泡シートの送り
速度2.0m／分、流れ方向の延伸倍率1.7倍、延伸
時間0.54秒の条件で発泡シートの延伸を行なつ
た。

得られた熱収縮性発泡ポリエチレンシートは、
発泡倍率46倍、厚み2.2mm、ゲル分率36％を有し、
熱収縮特性は、流れ方向の熱収縮率40％、幅方向
の熱収縮率２％、Ａ／Ｂ＝8.4、Ａ×発泡倍率＝
15000，Ｂ×発泡倍率＝1750の値を有するもので
あつた。

そして、上記の熱収縮性発泡ポリエチレンシー
トを用い種々の物品のシユリンク包装を行なつ
た。すなわち、折返したシートの間に物品を入
れ、三方を熱シールすると共に、直径５mmの空気
抜き孔を複数個設け、135℃のシユリンクトンネ
ルを12秒間で通過させシユリンク包装を行なつた
ところ、包装物がシユリンクトンネル内の搬送ロ
ール等と引つ掛ることなく、円滑にシユリンク包
装することができ、全体に緊密に密着した包装を
行なうことができた。また、得られた包装物は、
折れ皺残影が殆ど無く、気泡の破壊や表面粗化も
無く外観の良好なものであると共に長期に亘り、
緊密かつ密着した包装状態を維持するものであつ
た。

なお延伸加工前の発泡シートは、流れ方向の熱
収縮率８％、幅方向の熱収縮率５％を有するもの
であつた。

比較例１実施例１の発泡シートに窒素気流中で印加電圧
170KVにて4Mradの条件で電子線を照射して、
発泡シートを架橋させた。次いで、実施例１と同
様にして延伸加工を行なつた。

得られた熱収縮性発泡ポリエチレンシートは、
発泡倍率44倍、厚み2.0mm、ゲル分率７％を有し、
熱収縮特性は、流れ方向の熱収縮率51％、幅方向
の熱収縮率６％、Ａ／Ｂ＝75、Ａ×発泡倍率＝
16500、Ｂ×発泡倍率＝220の値を有するものであ
つた。

そして、上記の熱収縮性発泡ポリエチレンシー
トを実施例１と同様にしてシユリンクトンネルを
通過させシユリンク包装を行なつたところ、熱収
縮性発泡ポリエチレンシートがシユリンクトンネ
ル内で搬送ローラや被包装物と粘着し、良好な包
装物を得ることができなかつた。また、熱収縮条
件の幅が非常に狭く、限られた条件でしか良好な
包装物を得ることができなかつた。さらに、得ら
れた包装物は、発泡体の気泡粗化による外観低下
もみられた。

なお、延伸加工前の発泡シートの熱収縮率は流
れ方向に対して14％、幅方向に対して９％であつ
た。

実施例２ポリエチレンとして、MI2.2、密度0.922、融点
＝107℃を有するもの（三菱油化工業（株）製商
品名、AH−40）、発泡剤として液化天然ガス
（LPG）を用い、上記実施例１と同様にして発泡
倍率23倍、厚み2.7mmの発泡シートを作製した。
この発泡シートに、窒素気流中で印加電圧
170KV、17Mradの電子線を照射して上記発泡シ
ートを架橋させた。

次いで、延伸倍率が、1.8倍である点を除いて、
実施例１と同様にして延伸加工を行なつた。

得られた熱収縮性発泡ポリエチレンシートは、
発泡倍率22倍、厚み1.5mm、ゲル分率40％を有し、
熱収縮特性は熱収縮率流れ方向の熱収縮率44％、
幅方向の熱収縮率２％、Ａ／Ｂ＝14.8、Ａ×発泡
倍率＝8600、Ｂ×発泡倍率＝580の値を有するも
のであつた。

そして、上記実施例１と同様にしてシユリンク
包装を行なつたところ、熱収縮時に何ら問題が生
じず、部分的な弛みも無く緊密なシユリンク包装
ができた。また得られた包装物は、折れ皺残影や
気泡粗化も無く外観良好であつた。

なお、延伸加工前の発泡シートの熱収縮特性は
流れ方向の熱収縮率９％、幅方向の熱収縮率４％
であつたが、ＡおよびＢは、いずれも検出限界以
下の値を示した。

比較例２実施例２と同様にして、架橋発泡ポリエチレン
シートを作製した後、以下の条件で延伸加工し
た。すなわち、Ｌ＝900mmとすると共に、第１の
ロールに先だち発泡シートを予熱し、第１のロー
ルおよび第１のロールから第２のロールに至る間
を120℃のオーブン中に収納した。また、第１の
ロールの温度も120℃に調節すると共に、第２の
ロールおよびそれ以後は上記オーブン外に配置
し、第２のロールは水冷により40℃に調節し、発
泡シートの送り速度1.64m／分、延伸倍率1.8倍、
延伸時間23.5秒の条件で発泡シートを延伸した。

得られた熱収縮性発泡ポリエチレンシートは、
発泡倍率21倍、厚み1.4mm、ゲル分率40％を有し、
熱収縮特性は、流れ方向の熱収縮率41％、幅方向
の熱収縮率３％、Ａ／Ｂ＝1.4、Ａ×発泡倍率＝
1155、Ｂ×発泡倍率＝825の値を有するものであ
つた。

そして、上記熱収縮性発泡ポリエチレンシート
を用い、実施例１と同様にして種々の被包装物を
シユリンク包装した。しかしながら、熱収縮初期
の収縮応力が弱く、緊密な包装ができなかつた。
特に形状が複雑なものや、角ばつたものを被包装
物として用いた場合、緊密なシユリンク包装が困
難であつた。また、得られた包装物の前記熱収縮
性発泡ポリエチレンシートに強い折れ皺ができ、
外観上も好ましくないものであつた。

実施例３ポリエチレンとして、MI0.6、密度0.96、融点
130℃を有する高密度ポリエチレンを用い、発泡
剤として、ブタン／フロン混合発泡剤を用い、実
施例１と同様にして押出発泡し、発泡倍率48倍、
厚み2.0mmの発泡シートを作製した。この発泡シ
ートに窒素気流中で印加電圧170KVにて22Mrad
の電子線を照射して上記発泡シートを架橋させ
た。

次いで、実施例１と同様にして以下の条件で延
伸加工した。すなわち、発泡シートを予備加熱す
るオーブンの温度及び第１のロール温度を135℃
とし、第２のロールの温度を40℃とすると共に、
L43mm、発泡シートの送り速度2.0m／分、延伸倍
率2.0倍、延伸時間0.87秒の条件で上記発泡シー
トを延伸した。

得られた熱収縮性発泡ポリエチレンシートは発
泡倍率47倍、厚み0.9mm、ゲル分率34％を有し、
熱収縮特性は、流れ方向の熱収縮率46％、幅方向
の熱収縮率３％、Ａ／Ｂ＝10.9、Ａ×発泡倍率＝
13060、Ｂ×発泡倍率＝1200の値を有するもので
あつた。

上記の熱収縮性発泡ポリエチレンシートを用い
実施例１と同様にしてシユリンク包装したとこ
ろ、折れ皺等が生じず、各種の被包装物を極めて
良好かつ緊密にシユリンク包装することができ
た。また、包装物は、緊密に密着包装した状態を
長期に亘り維持していた。

なお、延伸加工前の発泡シートは、流れ方向の
熱収縮率６％、幅方向の熱収縮率６％を有するも
のであつた。

実施例４エチレン系ポリマーとして、架橋性ビニルシラ
ンをランダム共重合させたMI0.9、密度0.924に水
架橋性ポリエチレン（三菱油化工業（株）製商品
名、リンクロンＸ）を用い、このエチレン系ポリ
マーと架橋触媒としてのジブチルチンジラウレー
トとからなる組成物を、ブタンを発泡剤として押
出発泡して発泡シートを作製した。

この発泡シートを温度55℃、湿度60％RHの環
境下に３日間置き、水分により架橋させた。この
発泡シートは発泡倍率36倍、厚み2.8mm、ゲル分
率37％を有するものであつた。

次いで、上記発泡シートを延伸加工したが、そ
の際、予備加熱するオーブン及び第１のロールの
温度を130℃とし、延伸時間0.8秒の条件で延伸し
た点を除き、発泡シートを実施例１と同様にして
延伸した。

得られた熱収縮性発泡ポリエチレンシートは発
泡倍率35倍、厚み1.6mm、ゲル効率32％を有し、
熱収縮特性は流れ方向の熱収縮率38％、幅方向の
熱収縮率１％、Ａ／Ｂ＝7.3、Ａ×発泡倍率＝
10600、Ｂ×発泡倍率＝1450の値を有するもので
あつた。

この熱収縮性発泡ポリエチレンシートを用い、
実施例１と同様にしてシユリンク包装を行なつた
ところ実施例１と同様非常にすぐれた包装物が得
られた。また、包装物は、長期に亘り緊密に密着
した包装状態を維持していた。

比較例３架橋した発泡シートとして、実施例４のものを
用い、比較例２と同様にして発泡シートを延伸し
た。

得られた熱収縮性発泡ポリエチレンシートは発
泡倍率34倍、厚み1.9mm、ゲル分率37％を有し、
熱収縮特性は流れ方向の熱収縮率35％、幅方向の
熱収縮率−２％、Ａ／Ｂ＝1.3、Ａ×発泡倍率＝
1770、Ｂ×発泡倍率＝1360の値を有するものであ
つた。

上記の熱収縮性発泡ポリエチレンシートを用
い、実施例１と同様にしてシユリンク包装を行な
つたところ比較例２と同様、緊密にシユリンク包
装することができず、熱収縮性発泡ポリエチレン
シートに折れ皺が生じた。

＜発明の効果＞以上のように、第１の発明の熱収縮性発泡ポリ
エチレン系シートによれば、熱収縮当初の収縮応
力と熱収縮後の収縮応力との割合が、特定の値を
有しているので、熱収縮性発泡ポリエチレン系シ
ートを、シユリンク包装時にトラブルを起こすこ
となく、速くしかも強く熱収縮させることでき
る。また、高発泡倍率を有する熱収縮性発泡ポリ
エチレン系シートとしても、熱収縮直後において
は被包装物を緊密にシユリンク包装できるととも
に、シユリンク包装後も、熱収縮性発泡ポリエチ
レン系シートに弛みが生じることなく密着包装状
態を維持することができる。また、熱収縮性発泡
ポリエチレン系シートは、架橋されて大きな耐熱
性、機械的強度等を有すると共に、熱収縮条件の
許容幅が大きいので、熱収縮工程において被包装
物を円滑にシユリンク包装することができる。

また、第２の発明によれば、熱収縮性発泡ポリ
エチレン系シートの製造に際し、熱収縮性発泡シ
ートを構成するエチレン系ポリマーの融点以上の
温度で延伸するので、架橋構造を有し、機械的強
度および耐熱性の大きい発泡シートであつても、
容易に延伸加工することができる。また、延伸し
た後、上記エチレン系ポリマーの融点未満の温度
に冷却するので、延伸状態を維持できると共に、
延伸加工により、延伸加工前の発泡シートよりも
さらに機械的強度が大きく、熱収縮直後において
は被包装物を緊密にシユリンク包装できるととも
に、シユリンク包装後も、熱収縮性発泡ポリエチ
レン系シートに弛みが生じるとなく密着包装状態
を維持することができる熱収縮性発泡ポリエチレ
ン系シートを安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱収縮応力の測定方法を示す図、第２
図は熱収縮応力の測定結果を示す図、第３図はロ
ール延伸法の要部を示す概略図、第４図は熱収縮
性発泡ポリエチレンシートの温度と破断伸び率と
の関係を示す図である。１１……第１のロール、１２……第２のロー
ル、１３……発泡シート。

Claims

【特許請求の範囲】１発泡倍率10〜80倍、ゲル分率20〜55％および
流れ方向の熱収縮率30〜80％を有する架橋された
熱収縮性発泡ポリエチレンシートが、下記の関係
式（）を充足するものであることを特徴とする
熱収縮性発泡ポリエチレン系シート。３＜Ａ／Ｂ＜50 …（）（式中、Ａは熱収縮性発泡ポリエチレン系シー
トを135℃で加熱したとき加熱当初に現れる最大
収縮応力（ｇ／cm²）を示し、Ｂは135℃で加熱したとき加熱開始後５分経過
した時点での収縮応力（ｇ／cm²）を示す）２熱収縮性発泡ポリエチレン系シートが、下記
の関係式（）を充足するものである上記特許請
求の範囲第１項記載の熱収縮性発泡ポリエチレン
系シート。Ａ×発泡倍率＞4000（ｇ／cm²）Ｂ×発泡倍率＞400（ｇ／cm²） …（）３熱収縮性発泡ポリエチレン系シートが、厚み
0.3〜15mmを有するものである上記特許請求の範
囲第１項記載の熱収縮性発泡ポリエチレン系シー
ト。４熱収縮性発泡ポリエチレン系シートが、135
℃における幅方向の熱収縮率−15〜＋15％を有す
るものである上記特許請求の範囲第１項記載の熱
収縮性発泡ポリエチレン系シート。５エチレン系ポリマーを溶融押出して発泡シー
ト化する発泡シート化工程と、この発泡シート化
工程で得られた発泡シートを架橋させる架橋工程
と、架橋した発泡シートを、当該発泡シートの流
れ方向に配置した回転速度の異なる一対のロール
間で連続的に延伸する延伸工程とを備えた熱収縮
性発泡ポリエチレン系シートの製造方法におい
て、上記一対のロールとして、発泡シートを、エ
チレン系ポリマーの融点以上であつて当該融点よ
り100℃を越えない温度範囲に加熱する第１のロ
ールと、この第１のロールを経た発泡シートを、
上記エチレン系ポリマーの融点未満の温度に冷却
する第２のロールとを使用するとともに、第１の
ロール表面と、第２のロールの半径に延伸後の発
泡シートの厚みt₀を加算した架空円筒表面との接
線間距離Ｌが、以下の関係式０≦Ｌ＜30t₀ …（）を充足する条件で、架橋した発泡シートを、５秒
以下の延伸時間内に連続的に延伸し、延伸した発
泡シートを直ちに冷却することにより、下記関係
式（）を充足する熱収縮性発泡ポリエチレン系
シートを得ることを特徴とする熱収縮性発泡ポリ
エチレン系シートの製造方法。３＜Ａ／Ｂ＜50 …（）（式中、Ａは熱収縮性発泡ポリエチレン系シー
トを135℃で加熱したとき加熱当初に現れる最大
収縮応力（ｇ／cm²）を示し、Ｂは135℃で加熱したとき加熱開始後５分経過
した時点での収縮応力（ｇ／cm²）を示す）６エチレン系ポリマーが、メルトインデツクス
0.05〜4.0を有するものである上記特許請求の範
囲第５項記載の熱収縮性発泡ポリエチレン系シー
トの製造方法。７エチレン系ポリマーが、密度0.900〜0.969を
有するものである上記特許請求の範囲第５項記載
の熱収縮性発泡ポリエチレン系シートの製造方
法。８発泡シートを電子線照射により架橋させる上
記特許請求の範囲第５項記載の熱収縮性発泡ポリ
エチレン系シートの製造方法。９エチレン系ポリマーとして、エチレンと、架
橋性ビニルシランとの共重合体を用い、水分の存
在下で架橋させる上記特許請求の範囲第５項記載
の熱収縮性発泡ポリエチレン系シートの製造方
法。１０発泡シートの延伸を、発泡シートの温度が
エチレン系ポリマーの融点以上であつて、該融点
よりも50℃を越えない温度範囲で行う上記特許請
求の範囲第５項記載の熱収縮性発泡ポリエチレン
系シートの製造方法。１１発泡シートを、流れ方向に1.5〜５倍一軸
延伸する上記特許請求の範囲第５項記載の熱収縮
性発泡ポリエチレン系シートの製造方法。１２延伸工程前の発泡シートとして、流れ方向
の熱収縮率−10〜＋30％、幅方向の熱収縮率−15
〜＋15％を有する発泡シートを用いる上記特許請
求の範囲第５項記載の熱収縮性発泡ポリエチレン
系シートの製造方法。１３第２のロールが、100℃以下の温度を有す
るものである上記特許請求の範囲第５項記載の熱
収縮性発泡ポリエチレン系シートの製造方法。