JPS6213440A - 熱収縮性発泡フイルムおよびその製造方法 - Google Patents

熱収縮性発泡フイルムおよびその製造方法

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JPS6213440A
JPS6213440A JP60152366A JP15236685A JPS6213440A JP S6213440 A JPS6213440 A JP S6213440A JP 60152366 A JP60152366 A JP 60152366A JP 15236685 A JP15236685 A JP 15236685A JP S6213440 A JPS6213440 A JP S6213440A
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JP
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heat
film
ratio
shrinkage rate
heat shrinkage
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JP60152366A
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English (en)
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Atsuo Tokutake
徳竹 ▲あつ▼夫
Masao Suzuki
正夫 鈴木
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Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Petrochemicals Co Ltd
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は熱収縮性発泡フィルムおよびその製造方法に関
する。更に詳しくは耐熱性にすぐれ、たて、横の収縮比
か異なる、発泡されたアンバランシャルフイルムおよび
その製造方法に関する。
(従来技術) ガラス瓶、金属缶、プラスチック瓶等の容器にラベルの
役目と同時に破瓶を予防するための保護膜として、容器
の周囲および底部に商標や模様を印刷した熱収縮性フィ
ルムが装着される技術が開発され、ガラス瓶の薄内化が
可能となるとともに失態す印刷によるディスプレイ効果
が期待されることρ島らその需要力=>v大している。
この用途に用いるフィルムは”収縮ラベル”と呼ばれ、
発泡ポリスチレンフィルム(以下単にPSフィルムと略
す)が広く用いられている。PSフィルムは容器に充填
する内容液が90〜95℃までは充填することが可能で
ある。しかし食品の殺菌工程は、低温・長時間の殺菌か
ら徐々に高温・短時間に移行しつつあり、内容物によっ
ては120℃、80分の殺菌を行なう。このような温度
ではPS発泡収縮ラベルは表面が軟化して使用できない
。またPS収縮ラベルの耐衝撃性が劣るために炭酸飲料
のように内圧のかかった状態で充填された瓶を落下した
場合、破損した瓶が広く飛散し危険である等の欠点があ
る。
またポリプロピレン単独重合体は、溶融温度による粘度
変化が非常に大きく、発泡に好適な溶融粘度範囲が狭く
、均一な微細発泡を得るのが難しく、得られたシート原
反をさらに延伸する場合には延伸方向に発泡セルの破壊
が観察され十分な緩衝効果が得られない。
プロピレン系重合体を用いたアンバランシャル発泡収縮
フィルムとしては、特開昭59−166589号あるい
は特開昭59−176335号公報等に提案されている
が、これらでは、いずれも結晶融点が115〜145℃
のプロピレン系重合体を用い、溶融押出により発泡シー
トを成形した後−軸延伸または二軸延伸を行なうことに
より、友て、横の収縮比を調整するものであり、耐熱性
等の点で充分なものとはいえない。さらに原反成型、延
伸という工程を経てフィルムが成型される為コスト高と
なる。
また、前述したようにポリプロピレン単味では発泡に好
適な溶融粘度が狭い湿度領域内に存在し、かつ溶融張力
が小さいため発泡圧による気泡破壊が発生するため、溶
融張力が大きく、かつポリプロピレンより広い温度範囲
内に好適粘度を有する低密度ポリエチレンもしくはエチ
レン・酢酸ビニル共重合体等を配合した組成物から発泡
シートを得る方法が提案されている(例えば、特公昭4
7−19629号、特公昭52−22661号公報等)
しかしながら、低密度ポリエチレンの軟化点は80〜1
10℃、融点は1(14〜110℃であり、ポリプロピ
レンとの配付物となっても、低軟化点側の樹脂から軟化
B融しはじめるため、前記本発明の目的とする120℃
の高温殺菌処理に耐えられず、緩衝効果のない収縮ラベ
ルとなってしまう。
更に、−軸延伸フィルムと二軸延伸フィルムとの比較を
すれば、発泡収縮性フィルムを瓶に装着する際には円周
方向に緊密に収縮させる必要があり、通常に円周方向に
収縮率の大きい方向を使用し、瓶肩部から底部分に至る
たて方向はラベルの上下方向への編みを妨ぐために収縮
の小さい方向を使用する。このような異方性を発揮させ
るには−軸延伸の万がよいが、この場合延伸は原反のた
て方向に施され、従って収縮率はたての万が大きいため
このたて方向を瓶の円周つまり横方向にして装着しなけ
れはならない。そのためにはロール巻きからスリットさ
れたラベルを直角方向に一度方向転換させた後供給しな
ければならず、余計な装置を必要とすることになる等の
欠点がある。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記の点に鑑み、鋭意検討した結果なさnたも
ので、本発明の第1目的とするところは、均一な微細発
泡セルを有し、緩衝性、印刷性が良好で、特に耐熱性に
秀れ、瓶との密層性が良好な、アンバランシャルな発泡
収縮性フィルムを提供するものである。
更に、本発明の第2目的は、インフレーション成形法に
より、一段で、耐熱性、緩衝性等を臂する、収縮ラベル
として優れた特性をもつ発泡収縮性フィルム仕曲に製造
する成形法を提供するものである。
(問題点を解決する手段) 本発明の第1発明は、 α)メルトフローインデックスが0.6〜2.0g/1
0分のプロピレン系重合体35〜q5*量九と、b)密
度が0−94〜U−979/cm” 、メルトインデッ
クスが0.1〜0.5J/10分の高密度ポリエチレン
65〜25重fiXを主成分とする組成物からなり、発
泡倍率が1.5〜2.2倍の範囲であって、165℃に
おける熱収量*か一方向に10%以上で、かつ他方向の
熱収縮率との比が1.3倍以上であることを特徴とする
熱収縮性発泡フィルムにある。
本発明に使用されるプロピレン系重合体(以下単にPP
と略す)としては、プロピレンの単独重合体、プロピレ
ンを主成分とする他のα−オレフィンとの共重合体、例
えばプロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレ
ンー二チレンランダム共重合体、プロピレン−ブテン−
1共重合体あるいはプロピレン−エチレン−ジエン共重
合体等およびそれら°の混合物が挙げられる。上記プロ
ピレン系重合体のプロピレン含量は70重量%以上、好
ましくは、35重全九以上含有したものが好ましい。
該プロピレン系重合体のメルトフローインデックス(以
下単にMFIと略す)は0.6〜2.0g/10分、好
ましくは0.8〜1.5p/10分の範囲である。上記
MFIが0.69/lO分未満においては、配合組成物
の溶融粘度が筒くなり、工業的に生産するためには成形
速度が遅く、実用的でない。またMFIが2.0.9 
/ l 13分を超える場合においては、配合物の溶融
粘度及び溶融張力が小さくなり、熱分解性発泡剤が分解
して発生する気泡の生成圧力に、配合物の溶融膜が抗し
切れずに破壊された不均一な気泡セルを生成することに
なる。
本発明に使用される高密度ポリエチレン(以下単にHD
PKと略す)としては、密度が0.94〜0.97&/
cm”のエチレン−α−オレフィン共重合体からなす、
メルトインデックス(以下単にMlと略す)が0.1〜
0.5y/IIJ分の範囲、好ましくは0.2〜0.4
1の範囲のものが使用される。
上記密度が0.94 y/crIL”未満においては、
耐熱性の低下したものとなり、密度が0.979 /c
m”を超えるものは工業的に製造することが難かしく、
実用的でない。またMlが(J、1g/10分未満にお
いては、配合組成物の溶融粘度が尚くなったり、ゲルに
よる穴明きが生ずるため成形時の引取速度追従性がなく
なり、Mlが0.5g/10分を超える場合においては
、要求される熱収縮特性を示さないもQ)となる。本発
明の熱分解性発泡剤としては、常温で固体であり、当該
配合物の融点より分解温度が高く、該分解温度以上に加
熱するとN!、CO7、NH,ガス等のガスを発生しな
がら分解する化合物であって例えばアゾジカルボンアミ
ド、またはその金鴇塩、ヒドラゾジカルボンアミド、ジ
ニトロソペンタメチレン等があげられる。該発泡剤の配
合物への添加量は(J−1〜1,Owt9f、の範囲で
あり、0.2〜0・6wtXが望ましい。
本発明の発泡収縮性フィルムは、前記プロピレン系重合
体35〜?5g重九と簡密度ポリエチレン65〜25重
貢%および熱分解性発泡剤を主成分とする組成物を発泡
し、発泡倍率が1.5〜2.2倍であって、165℃に
おける熱収縮率が一方向に10%以上で、かつ他方向の
熱収縮率が、前記熱収縮率の1.8倍以上、好ましくは
1.3〜4.0倍であることを特徴とするものである。
上記PP(!:HDPEとの配合比(重量当)は65〜
75:65〜25の範囲であることが肝要である。
上記配合比が外れる場合においてはいずれも、発泡成形
性が悪く、均一を発泡セルが得られない。
筐だ発泡倍率1.5倍未満においては、フィルムの腰が
強く、十分な緩衝性能が得られず、2.2倍を超える場
合においては、延伸方向に発泡セルが配向し不均一を発
泡状態となり、印刷特性等が悪化する。
更に、165℃における一方向の熱収縮率が1θ%未満
および他方向の熱収X、d率が前記熱収縮率の1.8倍
未満にあ・いては、収縮ラベルとしての性h1が恕く瓶
等への密着性が悪いものとなる。
本発明の発泡収縮性フィルムはTダイ法やインフレーシ
ョン法等、特に製造法は限定されないが、一段で、連続
的に成形することができるインフレーション法が望まし
い。
本発明のPP、HDPEと熱分解性発泡剤の混合は高速
ミキサー、タンブラ−等によるいわゆるトライブレンド
、押出機混合、等の公知の方法で行ない発泡剤の分解温
度より低い@度で混合する。なおHDPR又はppvc
2o〜40重量%程度該発泡剤を混合しマスターバッチ
化したものを用い、該配合物に混会し所足割合となるよ
うにしてもよく、特にトライブレンドの場合には好まし
い結果を得る。
更に1本発明においては、酸化防止剤、滑剤、有機、無
機系の各種顔料、紫外線防止剤、架橋剤、可塑剤、帯電
防止剤、核剤等の添加剤、あるいは合成樹脂等を本発明
の効果を著しく損なわない範囲で添加しても差支えない
本発明の第2発明は、インフレーション成形法による、
一段で、耐熱性、緩衝性等を有する発泡収縮性フィルム
を安価に製造する方法を提供するものである。
すなわち、本発明の製造方法は、a)  メルトフロー
インデックスが0.6〜2.01710分のプロピレン
糸厘合体〜  重量%とb)@度が0.94〜0.97
 / /crIL”、メルトインデックスが0.1〜0
−5.9/lo分の高密度ポリエチレン  〜  重量
%を主成分とする樹脂成分に対して、C)熱分解性発泡
剤u、l−i、o重量%を配合してなる組成物を、縦延
伸比0.5〜4.0、横延伸比2.5〜4.5の範囲で
インフレーション成形し、下記[1]〜[2]を満足す
る熱収縮性発泡フィルムの製造方法にある。
■ 発泡倍iが1.5〜2.2倍 ■ 165℃における一方向の熱収福率が10九以上で
、かつ他方向の熱収縮率が、前記熱収縮率の1.3倍以
上 本発明においては、インフレーション成形法、すなわち
、該PP、HDPRと発泡剤とからなる混合物を押出機
に供給し、該発泡剤の分解温度付近で溶融混練し、円形
スリットを有するダイスより押出し、外側から空気を吹
きつけて該溶融円筒状フィルムを固化させ心と同時に連
続的に機械方向に引きとりフィルム内部に空気を吹き込
んで膨張させるフィルム成形法で該インフレーション法
にお^ては、ダイスから押出された溶融膜が、外側から
吹きつけられる空気により冷却固化されるまでに、円周
方向に膨張されることによりダイスの円周とフィルムの
円周比で衣わされる横方向の延伸が行なわれ、たて方向
はダイスより押出される速度と機械方向に引取られる速
度との比VCよって表わされる延伸が行なわれる。その
延伸比はそれぞれ次式によって表わされる。
縦延伸比=T・π(R: −n:>/4Q横延伸比=2
A/πR1 但し、T:フィルムの機械方向の引取速度(aし’5e
c)R1:円形ダイスの内径 (QrL) R7:マンドレルの直径 (cIrL)Q:押出速度 
 (clrL’/ a g C)A:円筒状フィルムを
折畳んだ時の折径(c*)これらの関係を更に第1図に
基づいて説明する。
すなわち、第1図において、縦延伸比は、押出機より押
出される樹脂の押出量(Q)が円型ダイスlの内径(R
1)とマンドレル2の直径(R1)との間(ダイギャッ
プ)から押出される速度とり、柱方向Vこ引取られる之
度(7’)との比TXπ(R,−7?、)/4Qでもっ
て表わされる。−万横延伸比とは、マンドレルの直径(
R7)の円周と、最終製品フィルムとの円周比、すなわ
ち、円筒状フィルムを折畳んだ時の折径(A)の2倍と
マンドレルの円周πR1との比、2A/πR1でもって
表わされる。
本発明においては、上記縦延伸比か0.5〜4.U、横
延伸比が2.5〜4.5の範囲であることが肝要である
上記wE延伸比が0.5および横延伸比が2.5未満に
おいては、一方向での熱収縮率が10九を超えない懸念
が生じ、縦延伸比4.0および横延伸比4.5を超える
場合においては発泡セルが大きなものとなり、印刷時の
インキ等のにじ&や、発泡セルの破壊等の懸念を生じ好
ましくない。
上記成形フィルムの発泡倍率は1.5〜2.2の範囲に
することが肝要であり、該倍率が1.5未満では緩衝性
等に劣り、2.2を超える場合においては気泡セルの破
壊の懸念あるいは印刷性か劣るものとなる。
また本発明の発泡倍率1.5〜2.2倍の範囲において
均一な発泡セルを得るひとつの手段として、ダイ内の樹
脂背圧を高めることによって達成することができる。本
発明のようにppvr:、近い融点を有するEDPBを
ブレンドし、熱示差熱分析計(DSC)により融点を測
定すると、それぞれ単独の融点よりお互いに近すいた広
い融点範囲を示すことから判るように、PPとHDPE
のブレンドにより耐熱性を極端に下げることなく広い融
点範囲でかつ最適粘度の範囲も広げることができる。
ナオ、インフレーションフィルム成形時にフィルム内部
り畳まれて巻取られるまでの工程において、コロナ放電
処理を行なうことにより、フィルムの印刷性を付与する
こともできろ。
更に、金属の薄膜等および他の基材をコーティングまた
は貼付し、商品価値を高めることも可能である。
以下実施例により史に本発明を詳述するが、本発明の要
旨を逸脱しない限り、こ扛らの実施例に限定されるもの
ではない。
実施例1〜8および比較例1〜8゜ 〈使用樹脂〉 A:ポリプロピレン重会体(MFI=1.5 gllU
分、商品名二日石ポリプロJ12uM、日本石油化学(
株)社製フB:ポリブロビレン■合体(MFI=0.B
111O分、商品名:8石ポリプロE610G、日本石
油化学(株)社製)C:ポリプo ヒv ンg合体(M
 FI = 401 / 10 分、商品名二日石ポリ
プロJL80M、日本石油化学(株)社Il!りD:ポ
リプロピレン重合体(MFI=0.5&llO分、商品
名:8石ポリプロAI’1lOG、日本石油化学(株)
社製)E:高密度ポリエチレン(密度=0.95091
cIrLX 。
MI=IJ、15fl/l(J分、商品名:白石スタフ
レンE8 U I CD)、日本石油化学(株)社製)
F:高密度ポリエチレン(密度=L1.95(J、@/
、”、A[=0.08g/ltJ分、商品名二日石スタ
フレンE908CF)、日本石油化学(株)社製)G:
高密度ポリエチレン(@度= 0.956 & /cm
”、MI=0.709710分、商品名:白石スタフレ
ンE707、日本石油化学(株)社製) 上記ポリプロピレンおよびポリプロピレンと高密度ポリ
エチレンの配合物にアゾジカルボンアミド0.4Mq%
を添加シ、へ/シェルミキサーを用いて、常温で尚速2
分間混合して、各種配合物を調合した。
この配合物を押出機(スクリュー径80朋φ、L/D=
26)を用い、ダイス径40皿φ、ダイギヤツブ巾0.
5籠のダイスで、ダイス温度200℃、縦延伸比8.0
、横延伸比4.3でインフレーションフィルム成形シ、
肉厚u、12mmの発泡フィルムを製遺し、得られた発
泡フィルムの縦、横の熱収縮率を測定し、PPおよびP
PとHDPEの配合割付、PPのMFI、l1DPEの
Ml等の影響を観察した結果を第1六に示した。
また、上記発泡フィルムの成形性を対比するため、縦延
伸比を3.0と一定にして、横延伸の可能な範囲を最大
横延伸比として表示し、成形性の目安とした。その結果
を合せて第1表に示した。
同、熱収縮率は、幅lO酎、ゲージ間隔100龍の短冊
状サンプルを切り取り、165℃のシリコンオイル浴中
に20秒間浸漬し、ゲージ間隔(L)龍を測定し、次式
により算出した。
熱収縮率(96)=(100−L)/l0UXIUOこ
の結果、実施例1〜3に示されるように、本発明の範囲
内にある組成物は、横延伸比を十分にとることができ、
成形加工範囲が広いはかりでなく、熱収縮性にも@扛、
特に横収靴率が大きいので、横方向をそのまま容器の周
囲に巻きつけることができる。
一万、比較例1のPP単独の場合においては、一部発泡
セルの破壊が観察され、発泡フィルムも横方向において
は伸びてしまい、良好な収縮性を示さない。
比較例2はP P VCIi D P E )i一本号
1′、明の範囲外の拭を冷加して行なったところ、潤遺
される発泡フィルムは一部発泡セルの破壊が散見される
ため均一なセルとなる延伸比では一方向の熱収縮性が1
086以上とならず、瓶への密層性が不十分であった。
比較例8はl1DPEI/CPPを本発明の範囲外の量
を添茄して行なったところ、引取追従性が悪く、成形が
不可能であった。
比較例4はMFIの小さなポリプロピレン1〜8一体単
独で行なったところ、引取追従性が悪く、成形が不可能
であった。
比較例5〜6はMFIが本発明の範囲外であるポリプロ
ピレンを用いた以外は実施例1と同じ様に竹なったが、
MFIが4.Ll、9/lt1分と大きくした比較例5
においては、ダイス出口后のバブル膨張時に、発泡圧に
よる気泡破壊が生じ、実負的に成形ができなかった。
−万、MFIがU−1/ILI分と小さくした比較例6
においては溶融張力が大きく、実用速度では引取追従性
が急く、成形ができなかった。
比較例7〜8は、Mlが本発明の範囲外である尚′!f
jiポリエチレンを用いた以外は実施例1と同じ様に行
なったが、MlがtJ、08 y/ 1 (3分と小さ
くした比較例7においては。
両樹脂の分散が悪く発ft81フィルムに多数のゲルが
発生し、ゲルを起点とする発泡セルの破壊が起き、穴が
明き、連続運転は不可lヒであった。
またMlが(3,7,9/ILI分と大きくした比較例
8においては成形性は比較的良好であるもの\、発泡フ
ィルムの横方向の熱収縮は起らずに1反って伸ひたもの
となってしまった。
実施例4〜7および比較例9〜10゜ 実施例2で用いたPPI!:HDPEをl=1で混合し
、アゾジカルボン了ミドを0.4重量%を冷加した配合
物を用い、縦延伸比7i−2,2と一足にして、横蝋伸
比を檀々変化さぜ、実質的に実施例2と同様にして、厚
さ0.12關の発泡インフレーションフィルムの成形を
行ない、発泡フィルムの熱収縮率を測定した結果を第2
衣に示した。
その結果、続収縮率は、殆んど変らず、横延伸比より、
横収縮率が@線的に質化し、横延伸比が2.8以下では
10九以下の熱収縮率となり、横延伸比5.0以上では
破壊セルが観察され、表面状態が悪くなる。
−万、本発明の範四の延伸比では)#5泡セルの状態も
良く。
横延伸比によって、縦、横のバランスを変化さ一@:侍
ることが判る。
実施例8〜11および比較例11゜ 実施例?で用いたPPとHDPEを1:1で混合し、ア
ゾジカルボン了ミドを0.4重量光を添加した配合物を
用い、横延伸比を38と一定とし、縦延伸比を変化させ
、その発泡フィルムの熱収縮率を測定した結果を第3表
に示した。
その結果、縦延伸比を変えることによっても発泡フィル
ムのバランス比を変え得ることが判る。
また、前記横延伸比および縦延伸比と熱収縮率との関係
を第2図に図示した。
第2表 縦延伸比:2,2−足 第8表 横延伸比:8.8一定 (発明の作用効果) 上述の様に、本発明のPPおよびHDPEの特定割合の
組成物からなる発泡フィルムは、耐熱性にすぐれ、かつ
横収縮比が大きいアンバランスフィルムであるため、成
形された発泡フィルムをそのまま、ガラス瓶、4i楓缶
、プラスチックボトル等の容器に巻きつけ、熱収綱させ
ることにより、非常に密着性の良い、保禮膜もしくはラ
ベルとして用いることかでき、かつ尚温殺菌〃祐S能と
なる。
また、発泡セルも均一であり、緩衝性、印刷特性等も良
好であるため、商標や模様を失麗に印刷することができ
るので、ディスプレイ効果も期待することができる。
史に、本発明においては、…1記特定の樹脂組成吻とイ
ンフレーション成形法を組合せることにより、成形加工
範囲が広く、一段で連続的Vc製造することが可能であ
るので、大幅なコスト低下となる。
本発明の発泡収縮性フィルムは、前記容器等への板積ラ
ベル、保護膜等の装填材、一般包装材、抜価材等として
使用するCとができろ。
【図面の簡単な説明】
第1図は、反延伸比および横延伸比を説明するための概
略図を示したものであり、第2図は燈延伸比および桶延
伸比と収#i率との関連図を示したものである。 第1図 押出量 第2図 延  伸  比

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)a)メルトフローインデックスが0.6〜2.0
    g/10分のプロピレン系重合体35〜75重量%と、 b)密度が0.94〜0.97g/cm^3、メルトイ
    ンデックスが0.1〜0.5g/10分の高密度ポリエ
    チレン65〜25重量% を主成分とする樹脂成分に熱分解性発泡剤を配合した組
    成物からなる下記[1]〜[2]を満足する熱収縮性発
    泡フィルム。 [1]発泡倍率が1.5〜2.2倍 [2]165℃における一方向の熱収縮率が10%以上
    で、かつ他方向の熱収縮率が、前記熱収縮率の1.3倍
    以上
  2. (2)前記熱収縮性発泡フィルムがインフレーションフ
    ィルム成形によつて得られたものである特許請求の範囲
    第1項記載の熱収縮性発泡フィルム。
  3. (3)a)メルトフローインデックスが0.6〜2.0
    g/10分のプロピレン系重合体35〜75重量%と、 b)密度が0.94〜0.97g/cm^3、メルトイ
    ンデックスが0.1〜0.5g/10分の高密度ポリエ
    チレン65〜25重量%を生成分とする樹脂成分に対し
    て、 c)熱分解性発泡剤0.1〜1.0重量% を配合してなる組成物を、縦延伸比0.5〜4.0、横
    延伸比2.5〜4.5の範囲でインフレーション成形し
    、下記[1]〜[2]を満足する熱収縮性発泡フィルム
    を得ることを特徴とする熱収縮性発泡フィルムの製造方
    法。 [1]発泡倍率が1.5〜2.2倍、 [2]165℃における一方向の熱収縮率が10%以上
    で、かつ他方向の熱収縮率が、前記熱収縮率の1.3倍
    以上
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JPS6213440A true JPS6213440A (ja) 1987-01-22

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JP60152366A Pending JPS6213440A (ja) 1985-07-12 1985-07-12 熱収縮性発泡フイルムおよびその製造方法

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JP (1) JPS6213440A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0678373A2 (en) 1989-04-07 1995-10-25 Chisso Corporation Dulled stretched molding and process for producing the same

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EP0678373A2 (en) 1989-04-07 1995-10-25 Chisso Corporation Dulled stretched molding and process for producing the same

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