JPH085172B2

JPH085172B2 - ポリオレフイン系熱収縮性積層フイルム

Info

Publication number: JPH085172B2
Application number: JP62003979A
Authority: JP
Inventors: 友二水谷; 秀生磯崎; 仁志福島
Original assignee: Kohjin Holdings Co Ltd
Current assignee: Kohjin Holdings Co Ltd
Priority date: 1987-01-13
Filing date: 1987-01-13
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPS63173641A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はポリオレフィン系熱収縮性積層フイルムに関
し、詳しくは、低温収縮性がすぐれた熱収縮性積層フイ
ルムに関する。

（従来の技術）従来、熱収縮性包装材料としてポリ塩化ビニル系フイ
ルム、ポリエチレン系インフレーションフイルム、ポリ
エチレン系延伸フイルム、ポリプロピレン系延伸フイル
ム、ポリアミド系延伸フイルム等が知られているが、低
価格、使用後の廃棄処理の容易さなどの点でポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系熱収縮性フイ
ルムが好んで用いられている。しかし、その中でも、ポ
リエチレン系熱収縮性フイルムは、比較的低温で熱接着
ができること、特に線状低密度ポリエチレン系熱収縮性
フイルムの場合には、シール部の衝撃強度が優れている
こと、透明性が優れていること等の特徴を有している
が、フイルムの腰が弱く、高速包装に難がある等の欠点
を有している。一方、ポリプロピレン系熱収縮性フイル
ムは、低温熱接着性は乏しいが、腰があり、包装機適正
がよいため、用途に応じて両者を積層した熱収縮性フイ
ルムとして用いられている。

（発明が解決しようとする問題点）前記のように、ポリエチレン系熱収縮性フイルムとポ
リプロピレン系熱収縮性フイルムとを積層したフイルム
は、ポリエチレン系フイルム層の低温熱接着性とポリプ
ロピレン系フイルム層の腰の強さとを併せもつすぐれた
熱収縮性積層フイルムではあるが、低温における熱収縮
性が不十分なため、冷凍食品、プラスチック成形品、そ
の他高温に曝すことができない被包装物を包装する用途
には使用できないという欠点を有していた。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは前記の欠点を解消した熱収縮性フイルム
を求めて鋭意検討した結果、本発明に到達したものであ
る。

即ち、本発明は、25℃における密度が0.90〜0.93g/cm
³、メルトインデックスが0.2〜3.0g/10分のエチレンと
α−オレフィンから成るエチレン系重合体（以下密度が
0.90〜0.93のエチレン系重合体Ａという）100〜50重量
％と、25℃における密度が0.87〜0.91g/cm³、メルトイ
ンデックスが0.2〜5g/10分のエチレン系共重合体（以下
密度が0.91未満のポリエチレン系共重合体Ｂという。）
50重量％以下とを必須成分とし、示差走査熱量計（DS
C）の測定による融解曲線について融点（吸熱メインピ
ーク）より10℃低い温度以下の吸熱面積が全吸熱面積の
55％以上であるエチレン系重合体組成物を溶融押出し、
縦横それぞれ２倍以上に延伸した90℃における面積収縮
率が20％以上、厚みムラが20％以下のポリエチレン系熱
収縮性フイルム層（PE）と、プロピレンを主成分とした
樹脂を溶融押出し、縦横それぞれ2.0倍以上に延伸して
得られるポリプロピレン系収縮性フイルム層（PP）とか
ら成るポリオレフィン系熱収縮性積層フイルムであり、
製膜・延伸が安定し、厚みムラが小さく、且低温収縮性
がすぐれている。

本発明に用いられる密度が0.90〜0.93のエチレン系重
合体Ａの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、デ
セン−１、ウンデセン−１、ドデセン−１から成る群か
ら選ばれる１種又は２種以上であるものが好ましい。
又、本発明に用いられる密度が0.91未満のエチレン系共
重合体Ｂとしては、エチレンと炭素数が４〜８のα−オ
レフィン、例えばブテン−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等との共重合体が用いられる。

この密度が0.91未満のエチレン系共重合体Ｂの混合量
は50重量％以下、特に10〜50重量％が好ましく、10重量
％未満では、得られる収縮性フイルムに対するこの密度
が0.91未満のエチレン系共重合体を混合することによる
低温収縮性の向上が十分に得られず、又、50重量％を超
えると、得られるフイルムのブロッキング性が大きく、
巻き取ったフイルムの巻き出しが円滑に進行せず、作業
効率が悪いばかりでなく、著しい場合には、フイルム表
面に密着パターン等を生じ、商品価値が低いものとな
る。

前記のPE層原料樹脂には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
て使用することもできる。更に前記の原料樹脂には、適
宜スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、帯電防
止剤等の通常用いられる添加剤を添加することができ
る。

又、本発明において用いられるポリプロピレン系熱収
縮性フイルム層PPの原料樹脂としては、ポリプロピレン
を主体とするプロピレン／エチレン共重合体、または該
共重合体と混合製膜可能な熱可塑性重合体との混合物が
用いられる。このプロピレン／エチレン共重合体は、エ
チレンを２〜10％含むものであり、又、PE層原料樹脂と
混合し製膜可能な熱可塑性重合体としては、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、エチレン−αオレフィン共重合
体、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、
ポリブテン、石油樹脂、アイオノマー等が使用できる。

更に前記ポリプロピレン系熱収縮性フイルム層PPの原
料樹脂には必要に応じて帯電防止剤、酸化防止剤、スリ
ップ剤、防曇剤、染料、顔料等を含有せしめることがで
きる。

以上のようなポリエチレン系熱収縮性フイルム層に用
いるエチレン系共重合体又はその組成物は示差走査熱量
計（DSC）の測定による融解曲線について、融点（吸熱
メインピーク）より10℃低い温度以下の吸熱面積が全吸
熱面積の55％以上であるエチレン系共重合体が好適であ
り、全吸熱面積が55％以上の樹脂を用いて溶融押出した
未延伸フイルムは広い温度範囲で容易にチューブラー延
伸することが可能であり、更に得られたフイルムは有効
に配向されて低温収縮性がすぐれ、且厚みムラが小さい
という特徴を有する。逆に55％未満のものは、延伸の均
一性が容易に得られず、均一性を得る為、延伸温度を高
くすると延伸が安定しにくいばかりか配向が有効に得ら
れず低温までの熱収縮性が不十分となる。

前記の示差走査熱量計による測定は、試料６〜8mgを
アルミパンに封入し、窒素気流下にて190℃まで昇温
し、この温度で１時間保持し、次いで約10℃/minで室温
まで冷却したのち、昇温速度10℃/min、感度25mg/秒で
得た融解曲線を求めるものである。

本発明のポリオレフィン系熱収縮性積層フイルムの製
造方法は、まず、それを構成する各熱収縮性フイルム層
を公知の方法で別々に製造したのち、これらをドライラ
ミネーション、その他通常行なわれている積層方法によ
り所望する構成順に積層してもよいし、あるいは所望す
る構成順に配置した共押出ダイから一気に押出した未延
伸積層フイルムを公知の方法で延伸する方法でもよい。

構成する各熱収縮性フレイム層を別々に製造する場合
の内、ポリエチレン系熱収縮性フイルム層を製造する方
法は公知の方法で行なうことができるが、以下チューブ
ラー法製膜・延伸の場合を例に挙げて、詳しく説明す
る。

まず、前記のエチレン系重合体Ａ及びエチレン系重合
体Ｂから成る組成物を加熱し、混練し、チューブ状に押
出しし、冷却固化して未延伸原反とする。

得られたチューブ状未延伸原反を、例えば第１図で示
すようなチューブラー延伸装置に供給し、有効な高度の
配向が起る温度域、例えば樹脂の融点以下10℃、更に好
ましくは20℃よりも低い温度で、膨脹延伸して同時２軸
配向を行なわしめる。延伸倍率は縦横同一でなくとも良
いが良好な強度等の物性を得る為には縦横いずれの方向
にも２倍以上、好ましくは2.5倍以上である。

延伸装置から取り出したフイルムは必要に応じてアニ
ーリングすることができ、アニーリングすることにより
得られたフイルムの自然収縮を抑制することができる。

又、ポリプロピレン系熱収縮性フイルム層を製造する
方法も、前記のポリエチレン系熱収縮性フイルム層の場
合とほぼ同様でよいが、原料樹脂の溶融温度、延伸温度
はそれぞれ180〜280℃、80〜140℃が好ましい。

又、ポリエチレン系熱収縮性フイルム層とポリプロピ
レン系熱収縮性フイルム層とを共押出し、延伸する方法
は、所望する層順になるように配置した共押出リング状
ダイからチューブ状に共押出しし、冷却固化して未延伸
原反とする。

得られたチューブ状未延伸原反を例えば第１図で示す
ようなチューブラー延伸装置に供給し、ポリエチレン系
樹脂層とポリプロピレン系樹脂層との層構成に対応して
選ばれた延伸温度（90〜140℃）で同時２軸配向を行な
わしめる。

延伸倍率、アニーリングについてはポリエチレン系樹
脂の場合と同様適宜選択できる。

又、本発明の熱収縮性積層フイルムの層構成について
説明する。本発明の熱収縮性積層フイルムは、前記のと
おり、ポリエチレン系熱収縮性フイルム層（以下単にPE
層という）の低温熱収縮性、低温熱接着性、耐衝撃性等
の長所と、ポリプロピレン系熱収縮性フイルム層（以下
単にPP層という）の機械適性、腰の強さ等の長所を組み
合わせたものであり、特に本発明の熱収縮性積層フイル
ムは低温熱収縮性がすぐれたPE層を用いるところに特徴
があるが、用途により、次のように構成を変化させると
好都合である。しかし、本発明の積層フイルムはこれに
限定されるものではなく、更に多層であってもよい。

（イ） PE層の熱接着性、耐衝撃性、低温収縮性及びPP
層の腰の強さを主に利用する場合、 PE層/PP層又はPE層/PP層/PE層（ロ） PE層の低温収縮性、耐衝撃性、とPP層の腰の強
さ及び機械適性を主に利用する場合 PP層/PE層又はPP層/PE層/PP層（実施例）以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例
中に示した測定項目は次の方法によった。

1. 熱収縮率縦横共10cmの正方形に切取ったフイルム各10枚を所定
温度のグリセリン浴中に10秒間浸漬し、次式により算出
し、10枚の平均値を値とした。

面積収縮率＝100−Ａ×Ｂ MD収縮率＝（10−Ａ）×10 TD収縮率＝（10−Ｂ）×10 但し、A,Bは浸漬後のMD（縦方向）、TD（横方向）の
長さ（単位はcm）を示す。

2. 厚みムラ接触型電子マイクロメーター（安立電気（株）製K306
C型）を使用し、フルスケール８μｍで測定したチュー
ブ円周方向のチャートについて最大値（T_max）、最小値
（T_min）及び平均値（Ｔ）を求め、次式より算出した。

但し、Ｔは測定フイルムの10mm間隔に相当するチャー
ト位置から読み取った値の算術平均値。

（実施例１） 25℃における密度が0.922g/cm³、メルトインデックス
0.8g/10分のエチレン−プテン−１共重合体（商品名：
ネオゼックス2006H、三井石油化学製）であって、DSCに
よる融解曲線について主ピーク温度が126℃であり、116
℃以下の吸熱面積が全吸熱面積の63.8％であるエチレン
系重合体を170〜230℃で溶融混練し230℃に保った環状
ダイスより押出し、冷却水が循環している円筒状マンド
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
より冷却して引取り、直径約66mm、厚み250μのチュー
ブ状末延伸フイルムを得た。この未延伸フイルムを原反
として、これを第１図に示した２軸延伸装置に導き、95
〜105℃で縦横それぞれ４倍に延伸した。この延伸フイ
ルムをチューブ状アニーリング装置にて75℃の熱風で10
秒間アニーリングした後、室温に冷却し折り畳んで巻き
取った。

延伸中、チューブの安定性は良好で延伸点の上下動や
チューブの揺動もなく、又、ネッキングなどの不均一延
伸状態も観察されなかった。

得られた延伸フイルムは厚み16μで90℃の面積収縮率
は31.5％、厚みムラは15％であった。

延伸フイルムの片面にコロナ処理を施し、その表面の
濡れ張力を40ダイン−cmとした後、厚さ15μのポリプロ
ピレン系熱収縮性フイルム（商品名ポリセット、（株）
興人製）の片面にコロナ処理を施したものと各々のコロ
ナ処理面同志が接着するようにポリエステル系二液型接
着剤（商品名アドコート503とCAT−10;東洋モートン
（株）製）を用いてドライラミネーションを行い、ポリ
オレフィン系熱収縮性積層フイルムを得た。

この積層フイルム90℃における面積収縮率は30.5％で
あった。

このフイルムから縦横それぞれ30cm、20cmのフイルム
を切り取り、ポリエチレン層を向い合わせて三方シール
により袋を作り、17cm×13cm×6cmのプラスチック製積
木セットを封入した後110℃の熱風が吹きつけている収
縮トンネル中を10秒間通過させた。包装体はぴったりと
密着した良好な包装状態となり、被包装物にも変化は認
められなかった。

実施例２ 25℃における密度が0.920g/cm³、メルトインデックス
が2.0g/10分の低密度ポリエチレン（商品名：ウルトゼ
ックス2020L、三井石油化学製）35重量％、25℃におけ
る密度が0.923g/cm³、メルトインデックスが0.8g/10分
の低密度ポリエチレン（商品名：ネオゼックス2006H、
三井石油化学製）35重量％及び25℃における密度が0.90
4g/cm³の超低密度ポリエチレン（商品名：ソフトポリマ
ーCN2002、住友化学製）30重量％を200〜250℃で溶融混
練し、250℃に保った環状ダイスより下向きに押出し
た。この溶融混合物のDSCによる融解曲線について主ピ
ーク温度が120℃であり、110℃以下の吸熱面積が全吸熱
面積の60.7％であった。環状ダイスのスリットの直径は
75mmで、スリットのギャップは0.8mmであった。押出さ
れた溶融チューブ状フイルムをダイスの直下に取付けた
外形66mmで内部に20℃の冷却水を循環している円筒状マ
ンドレルの外表面を摺動させながら、外側は水槽を通す
ことにより水冷して室温に冷却して引取り、直径約65m
m、厚み190μのチューブ状未延伸フイルムを得た。

この未延伸フイルムを原反として第１図に示した２軸
延伸装置に導き膨脹延伸を行なった。予熱器４の環状赤
外線ヒーターの電圧・電流を調整し、予熱器出口のフイ
ルム温度を65℃とした。

主熱器５の８本の環状赤外線ヒーターを４区分して、
それぞれの電圧・電流を調整してフイルムを加熱し、主
熱器下方よりチューブに沿って流れる空気を供給する中
で低速度ニップロール2,3間の管状フイルムに加圧空気
を送り込んで該空気圧と低速・高速ニップロールの周速
比の調整によって縦・横それぞれ３倍に管状延伸した。

このようにして得られた管状延伸フイルムは、折畳ん
だ延伸機から引出され、チューブ状アニーリング装置に
導かれ、チューブ状で加熱筒より75℃の熱風を噴射し、
10秒間アニーリングした後、冷却筒で室温に冷却され、
再度折畳んで取り出し巻き取った。

得られたフイルムは厚み20.8μ、厚み斑12％で、この
延伸フイルムの両面にコロナ処理を施し、その表面の濡
れ張力を39ダイン・cmとした後、市販の厚さ15μのポリ
プロピレン系熱収縮性フイルム（商品名：ポリセット
（株）興人製）の両面にポリエステル系二液型接着剤
（商品名アドコート503とcat−10;東洋モートン（株）
製）を用いてドライラミネーションを行い、ポリオレフ
ィン系熱収縮性積層フイルムを得た。

この積層フイルムの85℃における熱収縮率は、縦16.7
％、横18.0％、面積収縮率は31.7％であった。

このフイルムを用いて約2kgの生のブロイラーを溶断
シール法により予備包装後、110℃の熱風が吹きつけて
いる市販の収縮用トンネル中を約５秒間通過させた。フ
イルムはぴったり密着した包装状態となり、又、鶏肉に
も特に変化はなかった。

前記の積層フイルムはポリプロピオン系フイルム層を
有しているため腰が強いため包装時の作業が容易である
ばかりでなく、収縮包装時の包装体の搬送が容易であっ
た。

実施例３ 25℃における密度が0.920g/cm³、メルトインデックス
が2.0g/10minの線状低密度ポリエチレン（商品名：ウル
トゼックス2020L:三井石油化学製）40重量部、25℃にお
ける密度が0.923g/cm³、メルトインデックスが0.8g/10
分の線状低密度ポリエチレン（商品名：ネオゼックス20
06H）40重量部及び25℃における密度が0.88g/cm³の超低
密度ポリエチレン（商品名：タフマーＡ−4085;三井石
油化学製）20重量部とからなる線状ポリエチレン系共重
合体混合物を中間層とし、エチレンを3.5％含有する結
晶性のプロピリン−エチレンランダム共重合体を最内層
及及最外層となるように配置した共押出環状ダイから最
内層、中間層、最外層それぞれ45μ、90μ、及び45μ合
計180μとなるよう溶融押出しし、実施例２と同様にし
て冷却・固化して未延伸フイルムを作製し、次いで縦・
横それぞれ３倍に管状延伸した後70℃でアニーリングし
て折畳んだ熱収縮性フイルムの巻物を得た。得られたフ
イルムは厚み20μｍ、厚み斑土５％であり、85℃におけ
る熱収縮率は縦16.2％、横16.8％、面積集積率は30.3％
であった。

この積層収縮フイルムを用いて19cm×10.5cm×2.7cm
の大きさのビデオカセットを３巻まとめて予備包装し12
0℃のシュリンクトンネルを５秒間で通過させた。

包装仕上りは良好で見栄えのよい商品外観を得た。

フイルムの腰があり、シール性が良い為、高速包装が
可能となった。

比較例１ 25℃における密度が0.918g/cm³、メルトインデックス
1.0g/10分のエチレン−ブテン−１共重合体（商品名:G
−resin7047、UCC製）であって、DSCによる融解曲線に
ついて主ピーク温度が120℃で、110℃以下の吸熱面積が
全吸熱面積の49％であるエチレン系重合体を実施例１と
同様な方法、条件で製膜・延伸・アニーリングを行なっ
た。

このような低い温度では延伸チューブは揺動し、延伸
部にはネッキング現象も見られた。延伸チューブの安定
性を増すべく延伸温度を下げると、ネッキングは激しく
なり、不均一さが増した。ネッキングを緩和すべく延伸
温度を103〜108℃に上げると延伸チューブの上下動・揺
動はひどくなり安定性が悪くなった。

延伸温度103〜108℃で得られた延伸フイルムは、平均
厚み16μで厚み斑は27％であり、90℃での面積収縮率は
15.4％であった。

このフイルムを厚さ15μのポリプロピレン系熱収縮性
フイルム（商品名：ポリセット、（株）興人製）にコロ
ナ処理を施し、実施例１と同様にドライラミネーション
処理を行なったところフイルムの平面性が悪いため接合
面がシワの多いものになり、実用性が乏しいものであっ
た。又、得られた積層フイルムの熱収縮率は、縦13.3
％、横14.5％、面積収縮率は25.9％であった。

（作用及び効果）本発明のポリオレフィン系熱収縮性積層フイルムは、
特定のDSC曲線を有するエチレン系重合体層を有するた
め、延伸時の条件が広く、延伸条件を選択しやすいた
め、高い配向性を有するフイルムを得ることが可能であ
り、低温収縮性がすぐれ、特に超低密度ポリエチレンを
添加したものは更に低温収縮性がすぐれるため、ポリプ
ロピレン系熱収縮性フイルム層と積層していても従来の
ポリオレフィン系熱収縮性積層フイルムよりも低温収縮
性がすぐれ、且このポリオレフィン層の存在により腰が
あり、更に、必要な表面にポリオレフィン系熱収縮フイ
ルム層を配したものは、表面のスリップ性があるため移
送が円滑にできる。このように本発明の積層フイルムは
高温処理により変質するプラスチック成形品、生肉、冷
凍食品の包装にも適した包装材料を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例において使用した二軸延伸装置の説明図
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】25℃における密度が0.90〜0.93g/cm³、メ
ルトインデックスが0.2〜3.0g/10分のエチレンとα−オ
レフィンから成るエチレン系重合体（Ａ）100〜50重量
％と、25℃における密度が0.87〜0.91g/cm³、メルトイ
デックスが0.2〜5g/10分のエチレン系共重合体（Ｂ）50
重量％以下とを必須成分とし、示差走査熱量計（DSC）
の測定による融解曲線について、融点（吸熱メインピー
ク）より10℃低い温度以下の吸熱面積が全吸熱面積の55
％以上であるエチレン系重合体組成物を溶融押出し、縦
横それぞれ2.0倍以上に延伸した90℃における面積収縮
率が20％以上、厚みムラが20％以下のポリエチレン系熱
収縮性フイルム層（PE）と、プロピレンを主成分とした
樹脂を溶融押出し、縦横それぞれ2.0倍以上に延伸して
得られるポリプロピレン系熱収縮性フイルム層（PP）と
から成るポリオレフィン系熱収縮性積層フイルム。
【請求項２】エチレンとα−オレフィンから成るエチレ
ン系重合体（Ａ）の成分α−オレフィンがブテン−１、
ペンテン−１、ヘキセン−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種以上である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のポリオレ
フィン系熱収縮性積層フイルム。
【請求項３】ポリエチレン系熱収縮性フイルム層（PE）
とポリプロピレン系熱収縮性フイルム層（PP）とがPE/P
P/PEの順に積層されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項のポリオレフィン系熱収縮性積層フイルム。
【請求項４】ポリエチレン系熱収縮性フイルム層（PE）
とポリプロピレン系熱収縮性フイルム層（PP）とがPP/P
E/PPの順に積層されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項のポリオレフィン系熱収縮性積層フイルム。