JP3859808B2 - ポリオレフィン系多層熱収縮性フィルム - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は収縮包装材料に関し、より詳しくは、自動包装機における溶断シール性に優れたポリオレフィン系多層熱収縮性フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、熱収縮性フィルムとしては、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン等の延伸フィルムが知られているが、低価格、使用後の廃棄処理の容易さ等の点でポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系熱収縮性フィルムが好んで用いられている。しかしながら、ポリプロピレン系熱収縮性フィルムは耐熱性に優れるものの、耐衝撃性や低温収縮性に乏しい等の欠点を有している。一方、ポリエチレン系熱収縮性フィルムは、耐衝撃性と低温収縮性に優れるものの、耐熱性に乏しい等の欠点を有している。このような問題を解決すべく、ポリプロピレン系樹脂を両表面層に、ポリエチレン系樹脂を中間層に用いたポリオレフィン系多層熱収縮性フィルムが、特開昭５８−１６６０４９号公報、特開昭６３−１７３６１号公報、特開昭６３−２１４４４６号公報、特開昭６４−５６５４７号公報、特開昭６４−１５３５号公報、特開平４−５０４４号公報、特開平４−２１１９３６号公報、特開平８−９９３９３号公報、特表平６−５００９６３号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】
前記のポリオレフィン系多層熱収縮性フィルムは、低温収縮性と耐熱性に優れているため、美麗な包装仕上がりが得られると共に、耐衝撃性も比較的高いという特長を有している。しかしながら、自動包装機における溶断シール性は必ずしも満足できるものではなく、特に半折自動包装機において、溶断シール部にピンホール状のシール欠陥が発生しやすいという問題点があった。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】
本発明者らは前記の問題点を解消した熱収縮性フィルムを求めて鋭意検討した結果、表面層に特定のプロピレン系共重合体を用いることにより、溶断シール性が改善されることを見出し、本発明に到達したものである。
すなわち本発明は、造核剤を含有したプロピレン系共重合体であって、融点が１３５−１５０℃、メルトフローインデックス（以下、ＭＦＲと記す）が１．０〜５．０ｇ／１０分、結晶化速度が５０秒以下であるプロピレン系共重合体（Ａ）からなる両表面層と、２５℃における密度が０．９０５〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂ）を主体とする樹脂組成物から成る中間層とからなり、中間層の厚みが全体の３０％以上、両表面層の厚みが各々１μｍ以上で、縦横それぞれ３．０倍以上に延伸したポリオレフィン系多層熱収縮性フィルムを提供するものである。
【０００５】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において両表面層に使用されるプロピレン系共重合体（Ａ）は、公知のプロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン三元ランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体などのプロピレン系共重合体に造核剤を含有したものであり、融点が１３５−１５０℃、ＭＦＲが１．０〜５．０ｇ／１０分、結晶化速度が５０秒以下の特性値を有するものが用いられる。
【０００６】
本発明において、造核剤とは、添加することによりポリマーの結晶化速度を速くするものをいい、例えば、タルク、リン酸塩等の無機系の造核剤、あるいは有機カルボン酸金属塩、ソルビトール系誘導体等の有機系の造核剤が好適に用いられる。
また、本発明でいう結晶化速度とは、例えば特開平２−１５８３１８号公報に開示されている方法に準じて測定した測定値で、具体的には、示差走査熱量計でプロピレン系樹脂を２００℃で５分間保持した後、降温速度４０℃／分で１１５℃まで降温し、１１５℃で温度を保持し、結晶化による発熱ピークの頂点に至るまでの時間をいう。なお、公知の、造核剤が添加されていないプロピレン系共重合体の結晶化速度は、おおむね２５０秒以上である。
【０００７】
本発明において、造核剤は、結晶化速度が５０秒以下になるように含有させる必要がある。結晶化速度が５０秒を越えると、溶断シール性が低下するため好ましくない。添加量は造核剤あるいはプロピレン系共重合体の種類によって異なるが、５０〜２０００ｐｐｍ程度で十分である。
また、融点が１３５℃未満では耐熱性が低下するため好ましくなく、１５０℃を越えると低温収縮性が小さくなるため好ましくない。メルトインデックスが１．０ｇ／１０分未満では、溶融押出時のモーター負荷が増大するため好ましくなく、５．０ｇ／１０分を超えると溶断シール性が低下するため好ましくない。
【０００８】
なお、表面層には、結晶化速度が５０秒を超えない範囲で、滑剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、酸化防止剤等の添加剤がそれぞれの有効な作用を具備させる目的で、適宜使用することができる。
【０００９】
本発明の中間層に使用される直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂ）は、エチレンとα−オレフィンとを共重合させたものであり、２５℃における密度が０．９０５〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の特性値を有するものが用いられる。密度が０．９０５ｇ／ｃｍ^３未満のものは、引裂破断強度が低くなるため好ましくなく、０．９２５ｇ／ｃｍ^３を越えると低温収縮性が小さくなるため好ましくない。エチレンと共重合されるα−オレフィンとしては、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、４−メチルペンテン−１から成る群から選ばれた１種又は２種以上であることが好ましい。
【００１０】
本発明の中間層には、前記の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂ）の他に、本発明のポリオレフィン系多層熱収縮性フィルムの製造工程で発生するスクラップを粉砕あるいは造粒あるいはペレット化したものを混合し再利用することができる。これにより、中間層には表面層に使用したプロピレン系共重合体（Ａ）が混合されることになる。中間層に対するプロピレン系共重合体の重量割合としては１５％以下の範囲で混合することができるが、１５％を超えるとフィルムの透明光沢性が低下するため好ましくない。また、本発明の目的に支障をきたさない範囲で他の樹脂、例えば高圧法ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー等を混合して使用することができる。
また、希望により、滑剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、酸化防止剤等の添加剤がそれぞれの有効な作用を具備させる目的で、適宜使用することができる。
【００１１】
本発明において、中間層は必ずしも１層である必要はなく、必要に応じて２層以上にすることができる。中間層の厚みは全体の３０％以上である必要があり、３０％未満であると、十分な低温収縮性が得られないため好ましくない。また、両表面層の厚みは、少なくとも各々１μｍ以上である必要がある。表面層の厚みが１μｍ未満であると、溶断シール性が低下するため好ましくない。
【００１２】
次に本発明のフィルムの製造方法を示す。
前記の樹脂を用いて本発明の延伸フィルムを製造する方法は、公知の方法で行うことができるが、以下、３層積層環状製膜延伸の場合を例にあげ、具体的に説明する。
【００１３】
まず、前記のプロピレン系共重合体（Ａ）が両表面層、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂ）が中間層となるように、３台の押出機により溶融混練し、３層環状ダイより環状に共押出し、延伸することなく一旦急冷固化してチューブ状未延伸フィルムを作製する。
得られたチューブ状未延伸フィルムを例えば図１で示すようなチューブラー延伸装置に供給し、高度の配向可能な温度範囲、例えば中間層樹脂の融点以下１０℃よりも低い温度でチューブ内部にガス圧を適用して膨張延伸により同時二軸配向を起こさせる。延伸倍率は必ずしも縦横同一でなくともよいが、優れた強度、収縮率等の物性を得るためには縦横何れの方向にも３倍以上に延伸するのが好適である。延伸装置から取り出したフィルムは、希望によりアニーリングすることができ、このアニーリングにより保存中の自然収縮を抑制することができる。
【００１４】
【図１】
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、本実施例の中で示した各物性測定は以下の方法によった。
【００１６】
▲１▼融点
示差走査熱量計で２００℃で５分間保持後、降温速度１０℃／分で４０℃までで冷却した後、昇温速度１０℃／分で測定を行い、結晶融解による吸熱のピークを融点とした。
【００１７】
▲２▼ＭＦＲ
ＪＩＳ Ｋ６７５８に準拠し、温度２３０℃、荷重２１６０ｇの条件にて測定した。
【００１８】
▲３▼結晶化速度
示差走査熱量計で２００℃で５分間保持後、降温速度４０℃／分で１１５℃まで降温し、１１５℃で温度を保持し、結晶化による発熱のピークの頂点に至るまでの時間を測定した。
【００１９】
▲４▼溶断シール性
協和電機(株)製の半折自動包装機（型名；ＡＴ−５００）を用いて、溶断シール温度；２３０℃、溶断シール時間；１秒の条件にて、１．８Ｌ酒パックを３０本連続して包装し、１６０℃に設定した収縮トンネル内を５秒間で通過させ、収縮包装サンプルを得た。その後、包装サンプルの溶断シール部を観察し、以下の判定基準にて溶断シール性を評価した。
＜判定基準＞ ○；３０本中、シール欠陥が１本もない。
△；３０本中、シール欠陥が５本以内ある。
×；３０本中、シール欠陥が６本以上ある。
【００２０】
実施例１
表１に示すように、有機系の造核剤を４００ｐｐｍ含有した、融点が１４５．６℃、ＭＦＲが２．３ｇ／１０分、結晶化速度が１８秒の特性を有するプロピレン−エチレンランダム共重合体（三菱化学（株）製、ＦＸ−６Ａ）を両表面層とし、密度が０．９１６ｇ／ｃｍ³ の特性を有する直鎖状低密度ポリエチレン（三井石油化学（株）製、ウルトゼックス１５１０Ｓ）を中間層として、３台の押出機でそれぞれ１７０〜２４０℃にて溶融混練し、厚み比が１／５／１になるように各押出機の押出量を設定し、２４０℃に保った３層環状ダイスより下向きに共押出した。
なお、本実施例（実施例１〜４、比較例１）で作製した多層フィルムの表面層には、ブロッキング防止剤として平均粒径が２μの球状ポリマー微粒子を２５００ｐｐｍ添加し、また、表面層および中間層には滑剤としてエルカ酸アミド５００ｐｐｍを添加した。
形成された３層構成チューブを、内側は冷却水が循環している円筒状冷却マンドレルの外表面を摺動させながら、外側は水槽を通すことにより冷却して引き取り、折り幅１１５ｍｍ、厚さ２４０μｍの未延伸フィルムを得た。このチューブ状未延伸フィルムを図１に示したチューブラー二軸延伸装置に導き、９０〜１１０℃で縦横それぞれ４倍に延伸し、次いで、このチューブ状延伸フィルムを折り畳み、８０℃に設定した熱固定ロールでアニーリングした後、片端をトリミングし、半折フィルムとして巻き取った。
得られた延伸フィルムは、厚み１５μであり、半折自動包装機にて溶断シール性を評価したところ、良好な溶断シール性を有するものであった。
【００２１】
【表１】

【００２２】
実施例２
中間層に密度が０．９０５ｇ／ｃｍ³ の直鎖状低密度ポリエチレンを用いた他は、実施例１と同じ条件にて、厚み１５μの延伸フィルムを得た。
得られた延伸フィルムは、半折自動包装機における溶断シール性評価において、良好な溶断シール性を有するものであった。
【００２３】
実施例３
実施例１で得られた延伸フィルムをターボカッターにて粉砕し、その粉砕品４０％と密度が０．９１６ｇ／ｃｍ³ の直鎖状低密度ポリエチレン６０％を混合したものを中間層とした他は、実施例１と同じ条件にて、厚み１５μの延伸フィルムを得た。
得られた延伸フィルムは、半折自動包装機における溶断シール性評価において、良好な溶断シール性を有するものであった。
【００２４】
比較例１
両表面層に、融点が１４１．５℃、ＭＦＲが２．３ｇ／１０分、結晶化速度が２８７秒の特性を有するプロピレン−エチレンランダム共重合体を用いた他は、実施例１と同じ条件にて、厚み１５μの延伸フィルムを得た。
得られた延伸フィルムの溶断シール性を半折自動包装機にて評価したところ、３０本の包装サンプルの内、１２本にピンホール状のシール欠陥がみられた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、表面層がプロピレン系共重合体、中間層が直鎖状低密度ポリエチレンを主体とする樹脂組成物から成るポリオレフィン系多層熱収縮性フィルムにおいて、表面層に造核剤を含有した特定のプロピレン系共重合体を用いることにより、溶断シール性に優れたポリオレフィン系多層熱収縮性フィルムを提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で用いたチューブラー二軸延伸装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１ 未延伸フィルム
２ 低速ニップロール
３ 高速ニップロール
４ 余熱器
５ 主熱器
６ 冷却エアーリング
７ 折り畳みロール群

Claims (2)

1. 造核剤を含有したプロピレン系共重合体であって、融点が１３５−１５０℃、メルトフローインデックスが１．０〜５．０ｇ／１０分、結晶化速度が５０秒以下であるプロピレン系共重合体（Ａ）からなる両表面層と、２５℃における密度が０．９０５〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂ）を主体とする樹脂組成物から成る中間層とからなり、中間層の厚みが全体の３０％以上、両表面層の厚みが各々１μｍ以上で、縦横それぞれ３．０倍以上に延伸したポリオレフィン系多層熱収縮性フィルム。
2. 造核剤の含有量が、５０〜２０００ｐｐｍである請求項１記載のポリオレフィン系多層熱収縮性フィルム。

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