JPS5854016B2 - 密着性熱収縮フイルム及びその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は密着性熱収縮フィルムおよびその製造法に関す
るものであり、更に詳しくは密着剤を含むエチレン−酢
酸ビニル共重合体を加熱押出し、電離性放射線を照射し
、次に２軸方向に延伸することにより得られる、圧縮回
復性に富んだ、密着比熱収縮フィルムおよびその製造法
に関するものである。

熱収縮フィルムは、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポ
リプロピレンなどをベースとしたものがあり、物品をこ
れらのフィルムで包装した後、加熱して収縮させ、物品
に緊密に密着させ、しわをなくすことが出来るので、仕
上りの良い包装ができるという特徴がある。

またフィルムの加熱収縮応力を利用して複数個の物品を
包むか、バンド状にかけて、加熱収縮して緊密にしばっ
たり束ねたりする集積包装に利弔されている。

熱収縮フィルムによる包装は機械化が容易なため近年急
速に広１つた包装方法である。

ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンの熱収
縮フィルムは、物性上それぞれ特徴があり価格的にも差
があるため、それぞれ用途に応じた選択がなされている
。

本発明の目的は主として食品、特に野菜、生肉点等の生
鮮食料品、佃煮、漬物等の水もの、ハンバーグ、カニコ
ロッケ或はカニ肉等の冷凍半製品の包装に適した新規な
フィルム及びその製造法を提供するＫある。

これらの食品は最終的には店頭陳列されて消費者の手に
渡るものであり、筐た相当の水分を含んでいる。

従って、透明で、柔軟性に富み、あるていどの強度と圧
縮回復性が要求され、水蒸気がフィルムに付着しても水
滴状にならず、水膜状になって透明性を阻害しない即ち
防曇性にすぐれたものでなければならない。

寸たこれらの食品類は一般にプラスチックの皿（トレー
）に所定量を入れて、それをフィルムで包装し、ホット
トンネルを通してタイ）Ｋ包装仕上げをするのであるが
フィルムに自己密着性があればいちいちフィルムを熱シ
ールする必要がなく、非常に簡便に包装仕上げをするこ
とができる。

このような性能を満たすことができる熱収縮フィルムと
してポリ塩化ビニルフィルムに特に柔軟性を付与した特
殊なグレードが知られているにすぎない。

例えば、バイニス２３０Ｐ（日本カーバイド株式会社製
）を挙げることができる。

しかしながら、ポリ塩化ビニルはその基材からくる焼却
廃棄のむずかしさが、ｌ、これが産業上重大な問題を惹
起していることは周知の事実である。

本発明は、焼却廃棄がポリ塩化ビニルよりもやり易いポ
リエチレン系ポリマーを用いて、バイニス２３０Ｐと同
等あるいはこれ以上の物性を備えたフィルムを提供する
。

ポリエチレンに電離性放射線を照射して加熱延伸するこ
とにより、透明はのよい、強い収縮応力のフィルムが得
られる（特公昭３７−１８８９３号）ことが知られてい
る。

この方法による製品としては、例えば、クライオバック
Ｄフィルムの銘柄で米国のダブリュー・アール・ブレー
ス社が製造販売している商品がある。

捷た。ポリエチレンと酢酸ビニル又はアクリル酸エステ
ルの共重合体に電離性放射線を照射して加熱延伸するこ
とによう透明で収縮応力が強く低温収縮率の高いフィル
ムが得られることが開示されている（英国特許９９２８
９７号）。

これらは従来にないポリエチレン熱収縮フィルムを提供
してくれるが、表−１に示す如く、圧縮回復性が悪く、
筐たは密着性が小さいのでバイニス２３０Ｐのような用
い方、即ち熱シールしないでホットトンネルを通して収
縮包装仕上げをする用途には使用することができない。

表−１に示される本発明のフィルムの１例とバイニス２
３０Ｐとの比較より明らかなように、本発明のフィルム
はポリエチレン系ポリマーであるにもかＸわらず圧縮回
復性、密着性、防曇性共にポリ塩化ビニル系熱収縮フィ
ルムであるバイニス２３０Ｐに優るとも劣らない性能で
あることがわかる。

但し、表−１において圧縮回復性は縦ｉｏｏｍｍ、横１
００ｍ７ｆｔ、深さ３０ｍ１１Ｌのポリスチレン注透明
トレーを熱収縮フィルムでほぼたわみのない状態に包み
、底を熱シールし、１５５℃のホットトンネルを２．５
秒間で通し２３℃、６０ＲＨの部屋テ１０分間放置し、
断面積６５−の円柱をフィルムに垂直に置き、フィルム
面が１５ｍｍ凹むように押える。

１０秒間押えて離したときにできる凹みの跡が完全に消
滅する１での時間を秒数で表わしたものである。

密着性は熱収縮前のフィルムを２３℃６０ＲＨの恒湛室
で２４時間コンディショニングした後、巾１２５ ｍ１
ｌＬ、長さ２５０ｍｍのゴムシート上に、しわができな
いようにかぶせて端をセロテープで止め、その上に先の
ゴムシートよりやＳ大きい同様のフィルムをしわができ
ないように重ね、直径２０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、重さ３
００Ｐのゴムロールで加圧密着させたのち、フィルム間
の角度が１２０℃になるように長さ方向に毎分１２５關
の速さで引張り、剥離させるに必要な力を測定し、密着
力（？／１２５ｍｍ）とした。

防曇性は圧縮回復性測定と同様の操作で熱収縮させる。

但しトレーに予め水５Ｑｃｃを入れておき。収縮後５℃
の冷蔵庫に１０分間放置し、フィルムに付着した水滴の
状況によりＡ、Ｂ、Ｃ，ＤＫクランクけして表示する。

Ａはフィルム表面に完全に分散して水滴の生成は見られ
ない。

Ｂはフィルム表面の１／／、以下に水滴が生成し透明性
を阻害している場合。

Ｃはフィルム表面のｌ／〜〃の範囲で水滴が生成し透明
性を阻害している場合。

Ｄはフィルム表面のｎ以上が水滴で覆われて透明性が阻
害されている場合である。

このように本発明のフィルムは従来のポリエチレン系熱
収縮フィルムで到達することのできなかった性能を有し
ている。

かＸるフィルムはポリエチレンと酢酸ビニル共重合体に
特定の割合で密着性付与剤及び必要により防曇剤を添加
混練してチューブ又はシート状に押出し、電離性放射線
を照射して、加熱延伸することにより得られるものであ
る。

本発明に用いる原料ポリマーはエチレンと酢酸ビニルの
共重合体（以下ＥＶＡと略記）であり、酢酸ビニルの原
料（以下ＶＡ含量と略記）は、５ないし３０重量パーセ
ント好１しくは８ないし２０重量パーセントである。

ＶＡ含量が少ないと、密着性、防曇性が低下し、圧縮回
復性も悪化する。

一方ＶＡ含量が多いと密着性が増し取扱い難いフィルム
となる。

またＪ Ｉ ＳＫ６７６０に従って測定したメルトイン
デックスは５以下でなければならない、これが太きいと
圧縮回復性が劣り、収縮包装フィルムとして用いた場合
良好な包装仕上りは得られない。

またこれの下限は原料ポリマーの生産性、フィルムへの
加工性等の程度によりきまるものでｓｂ、加熱溶融流れ
の抵抗が犬きくなるので通常０．５位である。

得られるフィルムの性能からは更に小さくてもなんら差
支えない。

密着性付与剤、防曇剤の添加混練は、予め一定の割合で
混合したこれらの添加剤を、マスターバッチにしてペレ
ット混練するか、直接ペレットに添加混練するか、液状
の混合物は押出機の最適位置にポンプで加圧注入するこ
とにより混練する。

密着性付与剤は４０℃で液状でＥＶＡとの相溶性が１５
０℃以上で１．０重量パーセント以上あり、電離性放射
線により分解しないものでなければならない。

このような物質の中から、密着性付与剤として実際に使
用出来るものは、４０℃で粘度が２０センチポイズ以上
のミネラルオイル、ポリエチレングリコールのジアセテ
ート、ジグリセリン、ポリグリセリンのオレイン酸エス
テル、ノニルフェノオキシポリ（エチレンオキシ）エタ
ノールである。

これらを単独に、あるいは２種以上混合して用いる。

添加量はＥＶＡＩ ００重量部に対し１．０〜５．０重
量部が好ましい。

添加量が少ないと密着性が４．５ ？／ １２５ｍｍ以
下となり、多いと製品フィルムの表面の液、膜が厚くな
りベトつき、汚染などの問題を生起するばかりでなく電
離は放射線の架橋効率を低下せしめる。

密着性付与剤の２種以上の混合に於てその割合は任意で
ある。

密着性の値が４．５グ／１２５７Ｉ１７１１以下の場合
は、加熱収縮時にその収縮応力のためにフィルムの密着
部分が剥離してし１う。

この値が大きい場合はこのようなトラブルは生じないが
、フィルムの取扱時にフィルム同志がくつついてその剥
離がむずかしくなう取扱性能が著しく悪くなるので通常
１０．０ ？７１２５ｍｍ位が限度である。

本発明に於て、必要に応じて添加される防曇剤は、その
主鎖に親水性をもったポリオキシエチレン、ポリオキシ
プロピレン等の４０℃で液状のアルキレンオキシド重合
体、グリセリン、ソルビトール等の多価アルコール類で
４０℃で液状のもの、或はこれらのエステル類、工・−
チル類、エステルエーテル類で４０℃で液状体から１種
又は２種以上の混合物として用いる。

添加量はＥＶＡ１００重量部に対し１．０〜５．０重量
部が好ましい。

添加量が少ないと製品フィルムの防曇性が不足し、多い
と製品フィルムの汚染の原因となる。

密着性付与剤にミネラルオイルを用いた場合には、前記
防曇剤をミネラルオイルの１／２重量部以上用いるのが
好ましい。

この場合密着性付与剤と防曇剤の合計添加量は５．０重
量パーセントを越えないことが望ましい。

多くなると製品フィルムの汚染を生起する。

これら添加剤を混練したＥＶＡを押出機の加熱ダイよ如
シート又はチューブ状に押出し冷却後。

電離性放射線で照射し、続いて２軸方向に延伸する。

電離性放射線の照射はできるだけ均一になるように照射
する。

この方法は例えばチューブの場合フラットにして、裏と
表を交互に照射するとよい。

照射量は製品フィルムの圧縮回復性に影響し、照射量が
４Ｍｒａｄ以下の場合は目的とする圧縮回復性が３００
秒以下のものは得られない。

照射量の上限は２０ Ｍｒａｄが適当であわ、あ筐り照
射量が多いと製品フィルムの引裂伝播抵抗が小さくなり
、物品包装時に少しのきすが入ってもそこから破れてし
１う結果となる。

加熱延伸は、延伸開始温度がＥＶＡの融点から１４０℃
の範囲が適当であり、低いと製品フィルムの厚みムラが
犬きくなり、筐た高い場合には圧縮回復性の良好なもの
は得られない。

一方延伸倍率は１方向に３倍以上。面積倍率で９倍以上
５０倍以下である。

面積倍率９倍以下の場合本発明の目的とする圧縮回復性
は得られない。

捷た面積延伸倍率は５０倍を越えて成膜可能であるが実
用的な安定成膜をするには５０倍以下が適当である。

縦方向、横方向の延伸倍率のバランスは、フィルムの引
張破断強度、引張破断伸度などの物性をどのように要求
するかにより決定されるが、本発明の製品フィルムは、
引張破断強度が６．０〜１１ｋｇ／−の範囲にあり、９
張破断伸度はｌ００〜２００％の範囲に６る。

このような物性は前述の各製造条件を満足することによ
り得られるものである。

本発明のフィルムは、熱シールを要しない単なるオーバ
ラップによる密着熱収縮包装に用いて有効であるが、家
庭用ラッピングフィルムその他一般の包装フィルムとし
ても用いることができる。

またフィルムの性能を損わない範囲で填料、顔料、染料
、或はスリップ剤等を添加するのは何等差支えない。

以下に実施例をあげてさらに詳細に説明する。

実施例 Ｉ Ｌ／Ｄ２８の４５ｍｍφ押出機に５０ｍ１１Ｌφ、スリ
ット間隙２朋のダイスをとりつけ、表−２に示す各種メ
ルトインデックスのＥＶＡをダイス温度２００℃で押出
し、内径５０７ｎ７１Ｌφの水冷リングで冷却してチュ
ーブとなしリールに巻きとる。

チューブの厚みは４００μになるよう巻きとりスピード
を調節する。

一方ジグリセリンモノオレートをダイス側から８Ｄのと
ころの押出機バレルにあるノズルより定量ポンプで加圧
注入し、ＥＶＡに対しテ１． Ｏ重量パーセントになる
よう調節する。

得られたジグリセリンモノオレート１． Ｏ重量パーセ
ントを含むＥＶＡ４００μ厚みのチューブをフラン）Ｋ
して加速電圧５００ＫＶ、電流２５７７ＸｆｆｌＡの電
子線照射装置で１回当り２Ｍｒａｄになるよう照射し、
表２回、裏２回照射する。

照射量は合計８Ｍｒａｄである。

この照射チューブを円筒炉の上部と下部にニップロール
をもった赤外線加熱延伸装置に通し、５ｍ／分の速度で
供給する。

一方引取り速度は２０ｍ／分に合せ、チューブの炉出口
に於ける温度が１１０℃になるよう炉型圧を調節する。

次に炉と引取側ニップロールの間のチューブに空気をエ
ヤーガンで注入し、チューブをふくら普す、このバルブ
の直径を３１０１ｎ１１Ｌに合せる。

弓取側のニップロールと炉の間には内径４００７１１１
１１のエヤーリングがあり、これによって引取ニップロ
ール付近に達したフィルムの湿度が４０℃以下になるよ
う冷却する。

この状態で連続３０分以上運転し延伸成膜の安定性を確
認し、得られたフィルムの物性を測定する。

結果は表−２に示した通わであり、 メルトインデックスが大きいと圧縮回復比が悪くなるこ
とがわかる。

かように１本発明のフィルムはメルトインデックスが５
以下のポリマーよシ得られるものである。

実施例 ２ 全照射量を変えた以外は実施例１と全く同じ操作で操作
し１６μの製品フィルムを得た。

用いた原料ポリマーとフィルムの物性値は表−３の通り
ｆ、！、密着性付与剤としてノニルフェノオキシポリ（
エチレンオキシ）エタノール（Ｍ今度４．２ ）をポリ
マーに対して１．５重量パーセント添加混練した。

照射量は最低４Ｍｒａｄは必要で、ＳＤ、３２ Ｍｒａ
ｄでは引裂が弱くなりすぎるので２０ Ｍｒａｄ程度１
でか本発明のフィルムには適当である。

引裂伝播抵抗は２３℃、６０ＲＨの室にフィルムを２４
時間放置し、同じ室内で東洋精器製作所製改良エレメン
ドルフ型引裂テスターで測定した。

実施例 ３ 実施例１と同じ操作で、原料ポリマーを変えてフィルム
をつくった。

密着剤としては、実施例２☆☆と同様ノニルフェノオキ
シポリ（エチレンオキシ）エタ／−ル（重合度４．２
）を１．５重量パーセント添加混練した。

それぞれのフィルムについて圧縮回復性、密着力、防曇
性を測定し、これらの結果を表−４に示した。

密着比はＶＡ含量の高いほどよくなり、また圧縮回復性
もＶＡ含量の高い方がよく、ＶＡ含量５．０重量パーセ
ント以下では本発明の目的とする圧縮回復性は得られな
い。

実施例 ４ メルトインデックス１．５、ＶＡ含量１ｏ、８重量パー
セントのＥＶＡを用い、ジグリセリンモノオレートをＥ
ＶＡＫ対して２．０重量パーセント添加混練したフィル
ムを表−５に示す延伸条件以外は実施例１と全く同じ操
作でつくった。

これらのフィルムについて圧縮回復性と密着力を測定し
た。

結果を表−５に示す。

延伸倍率が一方向ＶＣ，３倍、面積倍率として９倍以上
なければ、圧縮回復性の良いフィルムは得られないこと
が判る。

なお、延伸前のチューブ厚みは番号１７．１８は２００
μ、番号１９は４００μ、番号２０は５５０μのものを
用いた。

実施例 ５ ＶＡ含有１０．８重量パーセント、メルトインデックス
１．５のＥＶＡを用いて実施例１と同様の操☆☆作で１
６μの２軸延伸フイルムを得た。

密着性付与剤、防曇剤は表−６に記した種類と量を用い
た点が実施例１と異なるところである。

２軸延伸フイルムの圧縮回復性と密着性、防曇性を測定
した結果は表−６に示した通りである。

ダウオイルはＥＶＡに対して２．０重量パーセント添加
すれば必要な密着性を発現するが、防曇性能は全く発揮
しない。

これに防曇剤としてジグリセリンモノオレートをダウオ
イルの２量以上添加すると所望の防曇性をもったフィル
ムとなることが表−６より判る。

筐たジグリセリンモノオレートはＥＶＡに対して０．８
重量パーセント添加すれば必要な防曇性を示すが密着比
が不足し所望の密着性を発揮するには１．０重量パーセ
ント以上添加しなければならないことが表−６より解る
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酢酸ビニル含有量が５〜３０重量係の架橋されたエ
   チレン−酢酸ビニル共重合体並びに密着性付与剤紮含み
   、密着性付与剤が該共重合体の１．０〜５．０重量修で
   あり、圧縮回復性が３００秒以下であシ、密着性が４，
   ５〜１０．０ ｇ７１２５ｍｍである架橋２軸延伸され
   たフィルム。 ２ 密着性付与剤が、４０℃で液状のポリエチレングリ
   コールのジアセテート、ジグリセリン、ポリクリセリン
   のオレイン酸エステル、ノニルフェノオキシポリ（エチ
   レンオキシ）エタノールの１種又は２種以上の混合物で
   ある特許請求範囲第１項記載のフィルム。 ３ 密着性付与剤か４０℃で２０センチポイズ以上の粘
   度をもつミネラルオイルであり、更に１種以上の防曇剤
   をミネラルオイルのン２量以上添加混合し、総添加量が
   １，２〜５，０重量パーセントの範囲でなる特許請求の
   範囲第１項記載のフィルム。 ４ エチレン−酢酸ビニル共重合体に密着性付与剤を添
   加混練してチューブまたはシート状に押出し、冷却後、
   電離放射線を照射し、次いで加熱し２軸方向に延伸して
   フィルムを製造する方法に於て、該エチレンー酢酸ビニ
   ル共重合体が０．５〜５のメルトインデックスを有し、
   酢酸ビニルを５〜３０重量俸重量上含有離放射線の照射
   線量が４〜２０ Ｍｒａｄであり、延伸開始現度が上記
   重合体の融点〜１４０℃であυ、延伸倍率が少なくとも
   １方向に３倍であり、及び面積延伸倍率が９倍〜５０倍
   の範囲であることを特徴とする架橋２軸延伸フイルムの
   製造方法。