JP2007160635A - 熱収縮性空孔含有フィルム、並びにこの熱収縮性空孔含有フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル、及びこの成形品を用いた、又はこのラベルを装着した容器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 所定のポリ乳酸系樹脂組成物からなる(A)成分と所定のポリオレフィン系樹脂組成物からなる(B)成分とを含む混合樹脂組成物で構成される(I)層と、(A)成分と所定の軟質成分からなる(C)成分を含む混合樹脂組成物で構成される(II)層との少なくとも2層を有する、少なくとも1軸方向に延伸したフィルムであり、(I)層及び(II)層のD/L比が所定範囲内であり、(I)層において、(A)成分からなるマトリックス中に分散する(B)成分からなる分散ドメインのアスペクト比が5以上50以下であり、所定の熱収縮率を有する熱収縮性空孔含有フィルムを用いる。
【選択図】なし
Description
この発明のフィルムは、下記する(A)成分と(B)成分とを含む混合樹脂組成物で構成される(I)層、及び下記する(A)成分と(C)成分とを含む混合樹脂組成物で構成される(II)層の少なくとも2層を有する、少なくとも1軸方向に延伸したフィルムである。
前記の通り、この発明のフィルムを構成する(I)層は、下記する(A)成分と(B)成分とを含む混合樹脂組成物で構成される。
前記(A)成分とは、D−乳酸及びL−乳酸を含む単量体混合物の単独重合体又は共重合体、又はこの共重合体の混合物を主成分とするポリ乳酸系樹脂組成物をいう。この単量体混合物を構成する単量体としては、前記したD−乳酸やL−乳酸のほかに、乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸や、ジオール及びジカルボン酸等の共重合成分が挙げられる。
前記(B)成分とは、前記(A)成分に非相溶のポリオレフィン樹脂組成物をいう。ここで、「非相溶」とは、前記の(A)成分と(B)成分との混合樹脂組成物を電子顕微鏡等の光学装置を用いて観察したときに、(A)成分中において(B)成分が平均径0.1μm以上のドメインを形成している状態をいう。
前記(I)層には、前記(A)成分及び(B)成分を混合した混合樹脂組成物以外に、必要に応じて、この発明の効果を損なわない範囲内で、可塑剤、熱安定剤、抗酸化剤、UV吸収剤、光安定剤、顔料、着色剤、滑剤、核剤、加水分解防止剤等の添加剤を含むことができる。その場合、添加剤は、前記混合樹脂組成物の質量に対して10質量部以下、好ましくは5質量部以下で含ませることができる。
前記の通り、この発明のフィルムを構成する(II)層は、下記する(A)成分と(C)成分とを含む混合樹脂組成物で構成される。この発明のフィルムは、空孔を含有する前記(I)層のほかに、空孔のない又は空孔含有量を低く抑えた(II)層を配設することにより、印刷性、溶剤シール性などを向上できる。また、(I)層及び(II)層において、使用するポリ乳酸系樹脂組成物の共重合体比率(D/L比)を変更することにより、空隙形成・収縮特性を好ましい範囲に調整できる。
(II)層で用いられる(A)成分は、前記した(I)層で用いられる(A)成分と同様のものを用いることができる。
前記(II)層で用いられる(C)成分は、軟質成分である。この発明において、(II)層に(C)成分を混合することによって(I)層との弾性率差を小さくでき、その結果、フィルムのごわごわ感を低減させることができる。また、(I)層と(II)層の層間接着強度の向上も期待できる。また、耐破断性と収縮仕上がり性の更なる向上も期待できる。(II)層に用いられる(A)成分は、収縮仕上がり性を向上させるために所定範囲のD/L比を有するポリ乳酸系樹脂組成物が選択されるが、軟質成分である(C)成分を混合することによって、(I)層と(II)層との接着力が向上し、また温度変化による収縮率変化が緩和される。その結果、層間接着強度が向上するとともに、加熱収縮時の温度ムラによる収縮率差が小さくなるために仕上がり性が向上する。
前記(II)層には、印刷性、溶剤シール性、耐融着性等、表面層としての要求される諸特性を損なわない範囲で、層間接着性の向上、嵩比重の低減等を目的として、ポリ乳酸系樹脂組成物以外の熱可塑性樹脂を含むことができる。このポリ乳酸系樹脂組成物以外の熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、アミド系樹脂、脂肪族ポリエステル系樹脂、芳香族ポリエステル系樹脂、脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂等が挙げられる。
この発明のフィルムは、少なくとも前記の(I)層と(II)層との少なくとも2層を有すれば、層構成は特に限定されるものではない。ここで、「(I)層と(II)層との少なくとも2層を有する」とは、(I)層に隣接して(II)層が片面又は両面に積層されている態様のみならず、(I)層と(II)層との間に接着性の改良やバリア性、隠蔽性、断熱性等を付与する目的のため、第3の層を有する場合も含まれる。
この発明フィルムは、前記の(I)層と(II)層を積層した未延伸フィルムを少なくとも一方向に延伸することにより作製される。
なお、本明細書において「主収縮方向」とは、縦方向と横方向のうち延伸の大きい方向を意味し、例えば、ボトルに装着する場合にはその外周方向に相当する方向である。また、「主収縮方向と直交する方向」とは、延伸の大きい方向と直交する方向をいう。
ところで、前記のフィルム製造方法で使用される冷却ロールは、前記押出機の下方に存在するため、前記押出機から押し出されたフィルムが冷却ロールに到達するまでに、自重により、多少延伸された状態になる。このとき、フィルムは前記押出機から押し出された段階であるため高温状態にあり、フィルムを構成する(I)層では、(A)成分からなるマトリックスだけでなく、(B)成分からなる分散ドメインも主収縮方向と直交する方向(流れ方向)に延ばされる。このため、特に(B)成分からなる分散ドメインは、流れ方向(フィルム主収縮方向と直交する方向)に伸長された状態となる。このときの(B)成分からなる分散ドメインのアスペクト比は、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは15以上であり、かつ50以下、好ましくは40以下、さらに好ましくは35以下に調整することが望ましい。
前記(B)成分からなる分散ドメインのアスペクト比を実現させるため、(B)成分のメルトフローレート(MRF)は、1.0g/10分以上、好ましくは1.5g/10分以上であり、かつ、5.0g/10分以下、好ましくは4.5g/10分である。(B)成分のMRFが1.0g/10分以上であれば、前記の海島構造が形成された際に分散ドメインのサイズが大きくなりすぎる、分散状態が悪く空孔が均一に発生しにくくなるなどの不具合を生じることなく、好適である。一方、ポリオレフィン系樹脂組成物のメルトフローレートが5.0g/10分以下であれば、前記の海島構造が形成された際に分散ドメイのンサイズが小さくなり、ドメイン自体の強度が低下し、低温での耐破断性を十分に付与できないなどの不具合を生じることなく好適である。
〔嵩比重〕
この発明のフィルムの嵩比重は0.50以上1.00未満であることが好ましい。嵩比重が1.00未満であれば、このフィルムを液比重法によって分離することが容易であり好ましい。一方、嵩比重が0.50以上であれば、存在する空孔によって、このフィルムの強度が不十分となるなどの不具合を生じることなく、好適である。
この発明のフィルムの、80℃温水中で10秒間浸漬したときのフィルム主収縮方向の熱収縮率は、20%以上が必要であり、好ましくは25%以上、さらに好ましくは30%以上であり、かつ、80%以下が必要であり、好ましくは75%以下である。これは、例えばペットボトルの収縮ラベル用途に適用される熱収縮性フィルムでは、その形状によって様々であるが、一般に20%乃至70%程度の熱収縮率が要求されるため、そのような用途において好適に対応し得るようにするためである。
この発明のフィルムの自然収縮率は、できるだけ小さいほうが望ましいが、一般的に熱収縮性フィルムの自然収縮率は、例えば、30℃で30日保存後の自然収縮率が1.5%以下、好ましくは1.0%以下、さらに好ましくは0.5%以下であることが望ましい。前記条件下における自然収縮率が3.0%であれば作製したフィルムを長期保存する場合であっても容器等に安定して装着することができ、実用上問題を生じにくい。
この発明にかかる熱収縮性空孔含有フィルムの耐破断性は引張破断伸度により評価され、0℃環境下の引張試験において、特にラベル用途ではフィルムの引き取り(流れ)方向(MD)で伸び率が150%以上、好ましくは200%以上、さらに好ましくは250%以上ある。0℃環境下での引張破断伸度が150%以上あれば印刷・製袋などの工程時にフィルムが破断するなどの不具合を生じにくくなり、好ましい。また、印刷・製袋などの工程のスピードアップにともなってフィルムに対してかかる張力が増加するような際にも、引張破断伸度が200%以上あれば破断しづらく、好ましい。
この発明のフィルムの腰(常温での剛性)は、フィルムの主収縮方向と直交する方向の引張弾性率が1.2GPa以上であることが好ましく、1.4GPaであることがより好ましく、1.6GPa以上であることがさらに好ましい。また、通常使用される熱収縮性フィルムの引張弾性率の上限値は3.0GPa程度であり、好ましくは2.9GPa程度であり、さらに好ましは2.8GPa程度である。フィルムの主収縮方向と直交する方向の引張弾性率が1.2GPa以上あれば、フィルム全体としての腰(常温での剛性)を高くすることができ、特にフィルムの厚みを薄くした場合においても、ペットボトルなどの容器に製袋したフィルムをラベリングマシン等で被せる際に、斜めに被ったり、フィルムの腰折れなどで歩留まりが低下したりしやすいなどの問題点が発生し難く、好ましい。
この発明のフィルムは、空孔を有するため、(A)成分樹脂又は(B)成分樹脂と空気との界面で光線が屈折・反射し、全体として不透明白色様の外観を呈することとなるので、例えば遮光性が求められる用途などに特に好適である。さらに、空孔を有するため通常の熱可塑性樹脂よりも熱伝導効率が低下し、例えばホット飲料用ラベルなどの断熱性・保温性を求められる用途に特に好適である。さらに、空孔を有するためクッション性にも優れ、壊れやすいものや割れやすいものなどの保護用途にも適している。
この発明のフィルムは、フィルムの印刷適性、高剛性、耐破断性、収縮仕上り性等に優れているため、その用途が特に制限されるものではなく、必要に応じて、印刷層、蒸着層その他機能層を形成することにより、ボトル(ブローボトル)、トレー、弁当箱、総菜容器、乳製品容器等の様々な成形品として用いることができる。
なお実験例及び比較例中の物性値及び評価は、以下の方法により測定し、評価を行った。ここで、フィルムの引き取り(流れ)方向をMD、それと直交方向をTDと記載する。
[メルトフローレート(MFR)]
安田精機製作所(株)製:メルトインデクサー(120SAS−2000)を用い、JIS K7210(測定温度:230℃、荷重:21.18N)にてポリオレフィン系樹脂組成物のメルトフローレートを測定した。
熱プレス装置(神藤金属工業所(株)製)によりポリオレフィン系樹脂を用いて厚み200μmのフィルムを作製し、次いで、横4mm、縦60mmの大きさに切り出し、粘弾性スペクトロメーター(アイティー計測(株)製:DVA−200)を用い、振動周波数10Hz、ひずみ0.1%、昇温速度1℃/分、チャック間2.5cm、測定温度40〜150℃の範囲で縦方向(長手方向)について測定を行った。そして、80℃における貯蔵弾性率(E’)を測定した。
得られたフィルムをミクロトームでTD1mm×MD10mm×厚み80μmほどの大きさに切り出し、電子顕微鏡で10カ所観察し、フィルム中の(A)成分に非相溶の(B)成分からなるドメインのアスペクト比(長径/短径)を算出した。
バーコーターを用いて、大日精化工業(株)製特殊グラビアインキOS−M(藍色)を溶媒にて適度に希釈したインキを得られたフィルムに塗布し、1分後に塗布面にセロテ−プ(ニチバン(株)製エルパックLP−18)を貼り、指で5回それをこすり貼る。その直後、セロテ−プを一気に剥がしその部分のインキがどれほど剥離したかを目視で観察した。評価は、下記の基準で行った。
○:インキの剥離がない。
△:一部剥離するが残っている部分の方が多い。
×:完全に剥離する。
得られたフィルムを正確にMD100mm×TD100mm大きさに切り出して質量w(g)を量り、そのフィルムの50点の厚みt(μm)を測定し、下記の式により嵩比重(g/cm3)を算出した。
嵩比重=w/(t/100)
フィルムの製造工程及び使用時の耐破断性を評価するため、下記測定をおこなった。
得られたフィルムをMD110mm×TD15mmの大きさに切り出し、JISK6732に準拠し、引張速度100mm/minで、雰囲気温度0℃におけるフィルムのMDでの引張伸度を測定し、十回の測定値の平均値を表に示した。
得られたフィルムを、MD100mm×TD100mmの大きさに切り出し、80℃温水バスに10秒間浸漬し、収縮量を測定した。熱収縮率は、収縮前の原寸に対する収縮量の比率のMD/TDのうち大きい値を%値で表示した。
得られたフィルムの剛性を評価するため、下記測定をおこなった。
得られたフィルムをMD5mm×TD400mmの大きさに切り出し、温度23℃の条件で、チャック間を80.0mmとして試験速度を5.0mm/分で引張試験を行い、引張応力−歪み曲線の始めの直線部分を用いて、次式によって計算した。
E=σ/ε
E:引張弾性率
σ:直線上の2点間の単位面積(引張試験前のサンプルの平均断面積)当たりの応力の差
10mm間隔の格子目を印刷したフィルムをMD100mm×TD298mmの大きさに切り取り、TDの両端を10mm重ねて溶剤等で接着し円筒状にした。この円筒状フィルムを、容量500ミリリットルのペットボトルに装着し、蒸気加熱方式の長さ3.2m(3ゾーン)の収縮トンネル中を回転させずに、約4秒間で通過させた。各ゾーンでのトンネル内雰囲気温度は蒸気量を蒸気バルブにて調整し、80〜90℃の範囲とした。そして、通過したフィルムについて下記の基準で目視評価した。
◎:収縮が十分でシワ、アバタ、格子目の歪みがなく密着性が良好である。
○:収縮は十分だが、シワ、アバタ、格子目の歪みが僅かにあるか、又は縦方向の収縮率が僅かに目立つが実用上問題ない。
×:横方向収縮不足もしくは縦方向の収縮が目立ち実用上問題となる。
得られたフィルムを縦(MD)100mm、横(TD)1000mmの大きさに切り取り、30℃の雰囲気の恒温槽に30日間放置し、主収縮方向について、収縮前の原寸に対する収縮量を測定し、その比率を%値で表示した。
((A)成分)
・ポリ乳酸系樹脂…Nature WorksLLC社製 商品名:NatureWorks4050、L体/D体量=95/5、以下、「PLA1」と略する。
・ポリ乳酸系樹脂…Nature WorksLLC社製 商品名:NatureWorks4060、L体/D体量=88/12、以下、「PLA2」と略する。
・ポリプロピレン樹脂…日本ポリプロ(株)製 商品名:FY6H、以下、「PO1」と略する。
・ポリプロピレン樹脂…日本ポリプロ(株)製 商品名:FB3HAT、以下、「PO2」と略する。
・ポリ乳酸樹脂以外の脂肪族ポリエステル…昭和高分子(株)社製 商品名:ビオノーレ3003、ポリブチレンサクシネート・アジペート共重合体、23℃の貯蔵弾性率=3.92×108Pa、以下、「BN」と略する。
・ポリエチレン−ポリ酢酸ビニル共重合体…大日本インキ化学工業(株)製 商品名:エバスレン260、23℃の貯蔵弾性率=2.42×107Pa、以下、「EVA」と略する。
表1に示す(I)層用樹脂として、(A)成分及び(B)成分をドライブレンドし、小型同方向2軸押出機(三菱重工業(株)製、40mmφ)を用いて、200℃、100rpmにて混練し、ストランド状に押し出して水槽で急冷し、その後切断して混合樹脂のペレットを作製した。
また、表1に示す(II)層用樹脂として、(A)成分及び(C)成分をドライブレンドし、上記の方法と同様の方法を用いて、混合樹脂のペレットを作製した。
得られたそれぞれのペレットを、それぞれ別個の単軸押出機(三菱重工業(株)製)に投入し、設定温度200℃で溶融混合し、2種3層口金より共押出し、60℃のキャストロールで引き取り、冷却固化させて、未延伸積層シートを得た。
次いで、フィルムテンター(京都機械(株)製)により、予熱温度80℃、延伸温度71℃で横一軸方向に4.0倍延伸した後、冷風で急冷して、厚さ80μmの熱収縮性空孔含有フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1に示す。
なお、実施例3は、未延伸積層シートを作製する際にダイスのリップギャップとキャストロールの引取速度を調整することによりアスペクト比を変更した以外は、実施例1と同様の方法を採用した。
また、実施例2での延伸温度は72℃、比較例1での延伸温度は、73℃とした。
Claims (6)
- 下記の(A)成分と(B)成分とを含み、(B)成分の含有量が(A)成分100質量部に対して10質量部以上90質量部以下である混合樹脂組成物で構成される(I)層と、
下記の(A)成分と(C)成分を含み、(C)成分の含有量が(A)成分100質量部に対して5質量部以上50質量部以下である混合樹脂組成物で構成される(II)層との少なくとも2層を有する、少なくとも1軸方向に延伸したフィルムであり、
前記(I)層において、(A)成分のD/L比が、1/99〜10/90又は99/1〜90/10であり、
前記(II)層において、(A)成分のD/L比が、6/94〜15/85又は94/6〜85/15であり、
前記(I)層において、(A)成分からなるマトリックス中に分散する(B)成分からなる分散ドメインのアスペクト比が5以上50以下であり、
80℃の温水中で10秒間浸漬したときのフィルム主収縮方向の熱収縮率が20%以上である熱収縮性空孔含有フィルム。
(A)成分:D−乳酸及びL−乳酸を含む単量体混合物の共重合体、又はこの共重合体の混合物を主成分とするポリ乳酸系樹脂組成物
(B)成分:(A)成分に非相溶のポリオレフィン系樹脂組成物
(C)成分:ポリ乳酸系樹脂以外の脂肪族ポリエステル、芳香族脂肪族ポリエステル、ジオールとジカルボン酸と乳酸系樹脂との共重合体、コアシェル構造型ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸メチル共重合体、及びスチレン系エラストマーから選ばれる少なくとも1種以上からなる軟質成分 - 前記ポリオレフィン系樹脂組成物のメルトフローレートが1.0g/10分以上5.0g/10分以下である請求項1に記載の熱収縮性空孔含有フィルム。
- 嵩比重が0.50以上1.00未満である請求項1又は2に記載の熱収縮性空孔含有フィルム。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の熱収縮性空孔含有フィルムを基材として用いた成形品。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の熱収縮性空孔含有フィルムを基材として用いた熱収縮性ラベル。
- 請求項4に記載の成形品を用いた、又は請求項5に記載の熱収縮性ラベルを装着した容器。
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WO2006121118A1 (ja) | 熱収縮性フィルム、並びにこの熱収縮性フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル、及びこの成形品を用いた、又はこのラベルを装着した容器 | |
JP2008255134A (ja) | 熱収縮性フィルム、並びにこの熱収縮性フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル、及びこの成形品を用いた、又はこのラベルを装着した容器 | |
JP4878837B2 (ja) | 熱収縮性フィルム、並びにこの熱収縮性フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル、及びこの成形品を用いた、又はこのラベルを装着した容器 | |
JP2007320194A (ja) | 熱収縮性空孔含有フィルム、並びにこのフィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル及び容器 | |
JP5354848B2 (ja) | 熱収縮性空孔含有フィルム、並びに該フィルムを基材とした成形品、熱収縮性ラベル及び容器 | |
JP2018021148A (ja) | ポリ乳酸系フィルム、該フィルムを用いた熱収縮性フィルム、該熱収縮性フィルムを用いた成形品または熱収縮性ラベル、及び、該成形品を用いたまたは該ラベルを装着した容器 | |
JP5383011B2 (ja) | 熱収縮性フィルム、並びにこの熱収縮性フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル、及びこの成形品を用いた、又はこのラベルを装着した容器 | |
JP4334555B2 (ja) | 熱収縮性積層フィルム、並びに該フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル及び該成形品又は熱収縮性ラベルを装着した容器 | |
JP4815214B2 (ja) | 熱収縮性フィルム、並びにこの熱収縮性フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル、及びこの成形品を用いた、又はこのラベルを装着した容器 | |
JP4772491B2 (ja) | 熱収縮性空孔含有フィルム、並びにこの熱収縮性空孔含有フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル、及びこの成形品を用いた、又はこのラベルを装着した容器 | |
JP4964537B2 (ja) | 熱収縮性空孔含有フィルム、並びに該フィルムを基材とした成形品、熱収縮性ラベル及び容器 | |
JP5025191B2 (ja) | 熱収縮性積層フィルム、並びに該フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル及び容器 | |
JP5037249B2 (ja) | 熱収縮性積層フィルム、並びに該フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル及び該成形品又は熱収縮性ラベルを装着した容器 | |
WO2007069615A1 (ja) | 熱収縮性空孔含有積層フィルム及び熱収縮性空孔含有フィルム | |
JP5302679B2 (ja) | フィルム、熱収縮性フィルム、ならびにこの熱収縮性フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル、およびこの成形品を用いた、またはこのラベルを装着した容器 | |
JP6551087B2 (ja) | ポリ乳酸系積層フィルム、該積層フィルムを用いた熱収縮性積層フィルム、該熱収縮性積層フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル、及び、該成形品を用いた、または該ラベルを装着した容器 | |
JP5095168B2 (ja) | 熱収縮性フィルム、並びにこの熱収縮性フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル、およびこの成形品を用いた、又はこのラベルを装着した容器 | |
JP5037250B2 (ja) | 熱収縮性積層フィルム、並びに該フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル及び該成形品又は熱収縮性ラベルを装着した容器 |
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