JPH0564589B2

JPH0564589B2 -

Info

Publication number: JPH0564589B2
Application number: JP28133388A
Authority: JP
Inventors: Tooru Tanaka
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1988-11-09
Filing date: 1988-11-09
Publication date: 1993-09-14
Also published as: JPH02128841A

Description

【発明の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉本発明は、多層架橋フイルム及びその製造方法
に関するものである。また、該フイルムは収縮包装に好適に利用しう
る。〈従来の技術〉従来、エチレン系架橋フイルムの製造方法は例
えば特公昭37−18893号公報により公知である。
この方法で得られる電子線架橋フイルムは無架橋
のフイルムに比べて、強度・熱収縮特性に優れて
いるが、ヒートシール性に乏しく、包装作業に劣
るという欠点を有している。そこで、フイルムを多層化することによ、ヒー
トシール性・透明性・衝撃強度等を改良する方法
が提案されている。例えば、特開昭57−113066
号公報、特開昭57−197161号公報、特開昭57−
199626号公報に示されているように、架橋効率の
異なる樹脂を積層する方法である。具体的には、
架橋効率の低い直鎖状ポリエチレン等をヒートシ
ール層または表面層に、架橋効率の高いエチレン
−酢酸ビニル共重合体（以下EVAと称す）、エチ
レン−アクリル酸エチル共重合体等を耐熱層又は
芯層に用いることにより、ヒートシール性を得よ
うとするものである。例えば、特開昭59−
158254号公報に示されているように、EVAから
なる表面層と直鎖状ポリエチレン等からなる芯層
の３層の低温収縮性フイルムであり、透明性・衝
撃強度等を改良しようとするものである。また、融点の異なる樹脂からなる多層フイルム
を架橋・延伸する方法としては、上記、で示
されているように、フイルムの主体となる樹脂の
融点近傍、または使用樹脂の融点の中間温度で、
面積延伸倍率20倍以下の低倍率延伸が行われてい
る。〈発明が解決しようとする課題〉しかし、上記のフイルムは２層フイルムとし
た場合、フイルムがカールしやすく、包装を円滑
に行うことが難しく、ヒートシール及び包装形態
が一方向に限定されるという欠点を有しており、
また、対称３層フイルムとした場合は、表面層に
高結晶性樹脂が配されるため、透明性が低下する
という欠点を有している。また、上記のフイルムは、透明性、フイルム
のタフネス等が優れているものの、フイルムの主
体となる直鎖状ポリエチレンは単体では延伸性が
必ずしも良好とはいえず、特に高温延伸に乏し
く、融点付近の低温で低倍率延伸が行われる。このため、 (a) ヒートシール時に、ヒートシール温度域と収
縮温度域が一致するために、シール部で収縮が
起こり、シール不良が発生する。 (b) フイルムが低温収縮性を有するために、気温
の高い夏期の保管に耐えられず、フイルムロー
ルが幅収縮を起こす。 (c) ルーズな包装を行う際に、被包装物の周辺部
にドツグイヤーと呼ばれる収縮不足の突起が残
りやすく、外観上劣るというような問題点を有
している。〈課題を解決するための手段〉すなわち、本発明は；エチレン−酢酸ビニル共重合体を主体とする
樹脂の２つの表面層と、高圧法低密度ポリエチ
レン50〜10wt％、低圧法低密度ポリエチレン
50〜90wt％からなる混合樹脂の芯層を有する
３層フイルムであつて、90℃自由収縮率15％以
下、140℃自由収縮率70％以上の値を有する３
層架橋フイルムである。また、 EVAを主体とする樹脂の２つの表面層と、
高圧法低密度ポリエチレン（以下、HP−
LDPEと称す）50〜10wt％、低圧法低密度ポリ
エチレン（以下、LP−LDPEと称す）50〜
90wt％からなる混合樹脂の芯層とを共押出し
し、冷却固化せしめた後、電離性放射線により
架橋させ、これを延伸機で延伸開始点温度130
〜160℃に加熱し、延伸終了点までの温度差が
40〜60℃となるよう冷却しつつ、面積延伸倍率
20〜50倍に延伸することを特徴とする、90℃自
由収縮率15％以下、140℃自由収縮率70％以上
の値を有する３層架橋フイルムの製造方法であ
る。以下、図面、表等を用いて本発明を詳しく説明
する。第１図は本発明の製造方法で本発明フイル
ムを製造するのに便利な装置の図式的表示であ
る。第１図に従つて、具体的にこのプロセスを説明
する。１，１′の２台の押出機を用意し、うち１台に
表面層用樹脂、他の１台に芯層用樹脂を供給し、
環状ダイ２内で、表面層／芯層／表面層に重ね合
せ、チユーブ状に共押出しし、水冷リング３によ
り急冷し、ピンチロール４により折り畳んで、フ
ラツト状の原反を得る。原反を電子線照射室５に
導き、千鳥型のロール６を通しつつ、電子線発生
装置７から電子ビームを照射し、架橋せしめる。さらに、原反を延伸機に導き、ピンチロール８
より送り出し、赤外線加熱炉９により加熱し、延
伸開始点（以下Ｓ点と称す）からエアの内圧によ
り膨張させ、バブルを作り、エアリング１０，１
０′で冷却しつつ、延伸終了点（以下Ｆ点と称す）
まで延伸を行い、デフレーターで折り畳み、ピン
チロール１１で引き、フイルム１２を得る。本発明の内容の理解を深めるために、まず本発
明の製造方法の方から先に説明する。第１図にお
いて、１の押出機に表面層用樹脂としてEVAを、
１′の押出機に芯層用樹脂としてHP−LDPE50〜
10wt％、LP−LDPE50〜90wt％の混合樹脂を供
給し、環状３層ダイ２内で、表面層／芯層／表面
層となるように共押出しする。ここで、上記の樹
脂構成を持つことが重要であり、その必要性を第
１表（実施例１に対応）を用いて説明する。

【表】実験No.１〜３は、本発明の樹脂構成のものであ
り、収縮後ヘイズが2.0％以下と極めて透明性に
優れており、包装作業の安定性を得るために必要
である弾性率が20Kg／mm²以上と高く、さらにヒー
トシール強度も1.0Kg以上と実用上、十分である。
さらに高温延伸の安定性も高く、総合的に優秀な
樹脂構成である。一方、実験No.４は単層フイルムであり、透明
性・ヒートシール性に乏しいものである。実験No.５は従来技術に対応するものであり、
ヒートシール性は優れているものの、透明性・弾
性率の劣つたものである。実験No.６は従来技術に対応するものであり、
物性値は一応のレベルに達しているものの、高温
延伸性に極めて乏しく、偏肉の著しく悪いフイル
ムがかろうじて得られる程度のものである。以上のことから、本発明の樹脂構成が総合的に
卓越したものであることは明らかである。上記記載の共押出されたチユーブ状原反は、急
冷固化せしめた後、電子線照射により架橋され
る。この際の照射線量は樹脂構成、フイルムの用
途等により変わるものであり、特に限定するもの
ではないが、フイルムのゲル分率で５〜60％とす
ることが好ましく、ゲル分率10〜40％とすること
が更に好ましい。この後、原反は延伸時に導かれ、赤外線加熱炉
９によりＳ点温度130〜160℃に過熱し、Ｆ点まで
の温度差が40〜60℃となるようエアリング１０，
１０′で冷却しつつ、縦方向は駆動ピンチロール
８，１１間の速比で４〜７倍に、横方向はエア内
圧により折巾で４〜７倍に、つまり面積延伸倍率
20〜50倍に延伸を行う。この延伸の温度、倍率の条件が重要なポイント
であり、その必要性を第２表（実施例２に対応）
を用いて説明する。

【表】第２表において、実験No.７，９，10は実験No.１
と同一樹脂構成を用いて、延伸条件を異にしたも
のである。実験No.８は実験No.６の樹脂構成で低温延伸した
ものである。実験No.１、及び実験No.７は本発明の延伸条件で
ある高温での高倍率延伸を行つたものであり、高
温時に70％以上の高い収縮率を、低温時に寸法安
定性を有し、また、延伸性においても10％以下の
偏肉精度と高度な安定性を有するものであつた。これに対して、実験No.８は融点近傍の低温で、
20倍以上の低延伸倍率の延伸を行つたものであ
り、その収縮率は最大でも60％程度であり、保管
時の安定性に劣るものであつた。実験No.９は高温で延伸しているものの、延伸終
了までの温度差が広すぎるものであり、寸法安定
性に劣り、延伸性においても特にフイルムの偏肉
が著しく悪いものであつた。実験No.10は、延伸開始点温度が高すぎ、また延
伸終了までの温度差が狭すぎるものであり、延伸
性に劣り、特に安定性の乏しいものであつた。以上のことにより、本発明の延伸条件はフイル
ム特性からも延伸性からも総合的に極めて優れた
ものであると言える。このようにして本発明は完
成される。次に、上記製法によつて得られた本発明のフイ
ルムについて説明する。本発明フイルムは、EVAを主体とする樹脂の
２つの表面層と、HP−LDPE50〜10wt％、LP−
LDPE50〜90wt％の混合樹脂からなる芯層を有す
る３層フイルムという構成と、90℃自由収縮率15
％以下、140℃自由収縮率70％以上という特性を
有するものである。第２図として、実施例１及び２に対応するフイ
ルムの自由収縮率と温度の関係を示し、本発明フ
イルムの優れた特徴を説明する。実験No.１及び７は本発明のフイルムであり、そ
の収縮曲線は90℃以下では殆んど収縮せず、構成
樹脂の融点以上の温度域で収縮率が高まり、最大
70％以上の高収縮を持つという特徴を有してい
る。これに対して、実験No.８は40℃という低温から
収縮が開始し、100℃前後で60％程度の最大収縮
率となるものであり、実験No.９もNo.８と同様の低
温収縮性を有した収縮挙動を示し、実験No.10はそ
の収縮が高温の狭い領域に限られている。以上のように、本発明のフイルムは特徴的な収
縮特性を有している。また、この収縮特性を樹脂
構成による特性が相乗的に働いて、該フイルムは
収縮包装に対して極めて高い適性を有するもので
ある。この有用性について、第３表（実施例３に
対応）を用いて説明する。第３表は実施例１，２の各種フイルムについ
て、自動包装機を用いて収縮包装を行い、機械包
装適性と包装の仕上がりという観点から総合的な
評価をした結果である。

【表】実験No.１，３、及び７は、本発明のフイルムで
あり、自動包装機械による包装の安定性、ヒート
シールによる完全な密封性に優れ、また、仕上が
りの包装物のフイルムの張り、外観、透明性も優
れており、総合評価10点以上という素晴らしいも
のであつた。一方、実験No.５は、包装時の不良がしばしば発
生し、また、仕上がりの透明性に劣るものであつ
た。実験No.８及び９は第２図で明らかなように使用
樹脂の融点付近で高い収縮率を持つために、ヒー
トシール時にフイルムが優勢的に収縮し、十分な
シール性が得られなかつた。実験No.８は、包装物の仕上がりにおいて、被包
装物の周辺部にドツグイアーと呼ばれる突起が生
じ、外観を損なうものである。実験No.10は、収縮後に包装物にタイトさがな
く、ゆるみの見られるものであつた。以上のように、本発明のフイルムは抜群の収縮
包装性を有し、極めて有用性の高いものである。本発明でいうEVAとは高圧ラジカル重合法で
一般に得られる共重合体であり、酢酸ビニル含量
５〜15wt％のものが好ましい。また、HP−
LDPEとは高圧ラジカル重合法により得られるも
ので、長鎖分岐を有するものである。MI 1.0以
下のものが好ましく、長鎖分岐が２個／1000Cの
ものが更に好ましい。HP−LDPEには酢酸ビニ
ル含有５％以下のEVAも含むものである。一方、LP−LDPEとは、エチレンとブテン、
ヘキセン、４−メチルペンテン、オクテン等の低
圧イオン重合法による共重合体であり、長鎖分岐
を有さない低密度ポリエチレンである。これには
密度が0.915g／cm³以上の通常直鎖状低密度ポリエ
チレンと呼ばれているもの、密度が0.915g／cm³以
下の超低密度ポリエチレンが含まれる。なお、プラスチツク加工で通常用いられる添加
剤、すなわち防曇剤、熱安定剤、ブロツキング防
止剤、スリツプ剤、架橋調節剤等を本発明のフイ
ルムに用いてもよい。架橋調節剤を用いて、各層
間の架橋度を変えることにより、ヒートシール性
等の特性を更に高めることは好ましい例である。実施例に使用した樹脂のリストを以下に記す。 EVA−ａ：（VAC＝13％、MI＝1.0） EVA−ｂ：（VAC＝10％、MI＝1.0） EVA−ｃ：（VAC＝３％、MI＝0.3） HP−LDPE−ａ：（密度0.92、MI＝0.4） LP−LDPE−ａ：（コモノマー：４−メチルペ
ンテン、密度0.93、MI＝2.1） LP−LDPE−ｂ：（コモノマー：オクテン、密
度0.93、MI＝2.0） LP−LDPE−ｃ：（コモノマー：オクテン、密
度0.912、MI＝3.3）以下に本発明に使用される測定方法をまとめて
記す。 (1) 収縮後のヘイズ 150℃熱風を用い、フイルムを面積収縮率で30
％収縮させた後、ASTM−Ｄ−1003法にて測定
した。 (2) 引張り弾性率 ASTM−Ｄ−882−81法にて測定した。 (3) ヒートシール強度センチネルヒートシーラーで、130℃、0.5sec
の条件でシールしたものを15mm巾の試験片とし
て、引張試験機で測定した剥離強度の値である。 (4) 自由収縮率 ASTM−Ｄ−2732法にて測定した値の縦方向
（MD）と横方向（TD）の平均値として示す。 (5) フイルム偏肉フイルムの周方向に20mm間隔で厚みを測定し、
これを流れ方向に３回繰り返したとき、その平均
厚みが５の厚薄を±ｘ％として表した。 (6) 延伸安定性４時間の延伸テストを行つた結果、以下の基準
で定義した。 ◎ 平均バブル持続時間２時間以上で、かつバ
ルブのゆれないもの。 ○ 平均バブル持続時間２時間以上だが、バブ
ルのゆれのあるもの。 △ 平均バブル持続時間１時間以上２時間未
満。 × 平均バブル持続時間10分以上１時間未満。 ×× 平均バブル持続時間10分以上未満のも
の。 (7) 寸法安定性 300mm巾、1000m巻のフイルムロールを、40℃
のオーブンで30日間の保管テストを行い、巾寸法
の減少分として表したものである。以下、本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明を限定するものではない。実施例１ EVA−ａを表面層樹脂として、LP−LDPE−
ａ 75wt％、HP−LDPE−ａ 25wt％の混合物
を芯層用樹脂として用意し、第１図のプロセスに
従い、本文記載の製法によりフイルムを得た。こ
の際、原反の厚み構成は表面層／芯層／表面層＝
10／80／10で合計450μであつた。電子線照射線
量は6Mradであり、延伸のＳ点温度140℃、Ｆ点
温度100℃、温度差40℃の条件下で縦方向7.0倍、
横方向6.0倍の延伸を行い、10μのフイルムを得
た。これを実験No.１とする。また、第１表に示す樹脂の種類・比率を変えた
構成で、実験No.１と同一の延伸を行つた。これを
実験No.２〜６とする。実験No.１〜６のフイルムの
物性及び延伸安定性を第１表に併せて記した。実験No.１〜３は本発明の実施例であり、これら
は、通常低下しがちな収縮後の透明性であるヘイ
ズ値2.0％以下と優れており、包装作業の安定度
に寄与する弾性率も20Kg／mm²以上と高く、ヒート
シール強度も1.0Kg以上と優れ、さらに本条件下
での延伸安定性の優れたものであつた。実験No.４〜６は比較例であり、No.４は透明性・
シール強度・延伸性に劣り、No.５は透明性・弾性
率に、No.６は延伸性というように欠点を有してお
り、総合的には評価の低いものである。つまり、本発明の樹脂構成は総合的に卓越した
ものである。実施例２実験No.１と同一の樹脂構成を用いて、第２表に
示した延伸条件に従つて、第１図のプロセスでフ
イルムを得た。これを実験No.７，９，10とした。
また、実験No.６と同一の樹脂構成で延伸条件を変
えることにより、実験No.８を得た。実験No.１及び
７〜10のフイルムの収縮特性及び延伸性を第２表
に併せて記した。実験No.１，７は本発明の実施例であり、これら
は140℃で70％以上という抜群の高収縮性を有し
ており、寸法安定性を有し、また、延伸の安定性
及び偏肉も良好であつた。実験No.８〜10は比較例であり、No.８は収縮率・
寸法安定性に劣り、No.９は寸法安定性と偏肉に、
No.10は収縮率と延伸安定性に欠点を有していた。総合的に見て、本発明の延伸条件は非常に優れ
たものであつた。実施例３実験No.１，３，５，７，９，10の各サンプルに
ついて、自動包装機構による包装テストを行つ
た。自動シユリンク包装機（茨城精機(株)製性：SP
−300）を用い、次の３種の被包装物をランダム
に包装し、下記の尺度により評価した。

【表】安定走行性 ◎：安定して包装の行えたもの。 ○：やや包装の不安定なもの。 △：包装形状にバラツキがあるもの。 ×：包装時に破れ、詰りなどが発生するもの。ヒートシール性 ◎：完全な密封シールが行えたもの。 ○：部分的にしつかりシールされているもの。 △：シール部がカール気味のもの。 ×：シール部でカールが起こり、実質的に、し
ていないもの。透明性 ◎：光沢があり、デイスプレイ効果の高いも
の。 ○：やや光沢に乏しいもの。 △：フイルムが白化気味のもの。 ×：フイルムが白化し、内容物がくすんで見え
るもの。収縮性 ◎：張りが強く、均一な収縮が行えたもの。 ○：やや張りの弱いもの。 △：小ジワが部分的に残るもの。 ×：包装物に緩み、ドツグイアーがあるもの。総合評価上記の〜について、◎＝３点、○＝２点、
△＝１点、×＝０点で採点した結果。〜の評価の結果を第３表に記した。実験No.１，３，７は本発明の実施例であり、収
縮包装における総合評価は10点以上と満足に近い
ものであつた。一方、実験No.５，８〜10は比較例であり、それ
ぞれ欠点を有しており、総合評価の低いものであ
つた。本発明のフイルムは収縮包装に対して極めて優
れた適性を有しており、有用性の高いものであつ
た。〈発明の効果〉本発明の製造方法によつて得られる本発明フイ
ルムは、透明性、ヒートシール性、寸法安定性、
厚みの均一性及び生産性に優れており、収縮包装
に対して極めて高い適性を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のフイルムを製造するために
便利な装置の図式的表示である。第２図は、各種
フイルムの温度に対応する自由収縮率の関係を示
す実験図である。１……表面層用樹脂押出機、１′……芯層用樹
脂押出機、２……環状ダイ、３……水冷リング、
４，８，１１……ピンチロール、５……電子線照
射室、６……ロール、７……電子線発生装置、９
……赤外線加熱炉、１０，１０′……エアリング、
１２……フイルム、Ｓ点……延伸開始点、Ｆ点…
…延伸終了点。

Claims

【特許請求の範囲】１エチレン−酢酸ビニル共重合体を主体とする
樹脂の２つの表面層と、高圧法低密度ポリエチレ
ン50〜10wt％、低圧法低密度ポリエチレン50〜
90wt％からなる混合樹脂の芯層を有する３層フ
イルムであつて、90℃自由収縮率15％以下、140
℃自由収縮率70％以上の値を有する３層架橋フイ
ルム。２エチレン−酢酸ビニル共重合体を主体とする
樹脂の２つの表面層と、高圧法低密度ポリエチレ
ン50〜10wt％、低圧法低密度ポリエチレン50〜
90wt％からなる混合樹脂の芯層とを共押出しし、
冷却固化せしめた後、電離性放射線により架橋さ
せ、これを延伸機で延伸開始点温度130〜160℃に
加熱し、延伸終了点までの温度差が40〜60℃とな
るよう冷却しつつ、面積延伸倍率20〜50倍に延伸
することを特徴とする、90℃自由収縮率15％以
下、140℃自由収縮率70％以上の値を有する３層
架橋フイルムの製造方法。