WO2023157492A1 - 熱収縮性発泡フィルム及びラベル - Google Patents

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WO2023157492A1
WO2023157492A1 PCT/JP2022/048266 JP2022048266W WO2023157492A1 WO 2023157492 A1 WO2023157492 A1 WO 2023157492A1 JP 2022048266 W JP2022048266 W JP 2022048266W WO 2023157492 A1 WO2023157492 A1 WO 2023157492A1
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WO
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film
shrinkable
foamed film
shrinkable foamed
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PCT/JP2022/048266
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Inventor
瞳 橋本
正 澤里
Original Assignee
デンカ株式会社
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C55/02Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/04Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent

Definitions

  • the present invention relates to a heat-shrinkable foam film and a label obtained using the heat-shrinkable foam film.
  • Patent Document 1 discloses a label using a foam film as a label that can be separated under water.
  • An object of the present invention is to provide a heat-shrinkable foamed film with improved surface smoothness and a label obtained using the heat-shrinkable foamed film.
  • the elongational viscosity at Hencky strain 1 in the uniaxial elongational viscosity ⁇ measured at 110° C. and an elongation rate of 0.1/sec of the resin composition constituting the heat-shrinkable foamed film was
  • ⁇ 1 and elongation viscosity at Hencky strain 2 are ⁇ 2
  • the value of ⁇ 2- ⁇ 1 is 10 MPa s or more
  • ⁇ 2 is 50 MPa s or more.
  • a heat-shrinkable foamed film comprising a foamed layer composed of a resin composition containing a block copolymer having vinyl aromatic hydrocarbon monomer units and conjugated diene monomer units,
  • the heat-shrinkable foamed film is a stretched film obtained by stretching the heat-shrinkable foamed film in at least one of the MD direction and the TD direction,
  • the uniaxial extensional viscosity ⁇ of the resin composition measured at 110° C.
  • the heat-shrinkable foamed film according to any one of (1) to (3) which is a single-layer heat-shrinkable foamed film comprising only the foam layer.
  • the surface roughness Ra of the heat-shrinkable foamed film measured in a direction perpendicular to the maximum shrinkage direction of the heat-shrinkable foamed film is 0.05 to 0.70 ⁇ m.
  • a label comprising the heat-shrinkable foamed film according to any one of (1) to (5) and a laminate layer having a surface printed thereon.
  • the label according to (6) having a specific gravity of 0.7 or more and less than 1.0.
  • the label according to (7) having a specific gravity of 0.7 or more and less than 1.0.
  • the heat-shrinkable foamed film of the present invention has excellent surface smoothness.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an example of a laminated structure of heat-shrinkable foamed films
  • 1 is a schematic diagram of an example of a single-layer structure of a heat-shrinkable foam film
  • FIG. 1 is a log-log graph plotting Hencky strain on the horizontal axis and extensional viscosity on the vertical axis for resin compositions obtained in Examples and Comparative Examples.
  • a heat-shrinkable foamed film according to one embodiment of the present invention is composed of a resin composition containing a block copolymer having vinyl aromatic hydrocarbon monomer units and conjugated diene monomer units, and is heat-shrinkable.
  • the heat-shrinkable foamed film includes a foamed layer stretched in at least one of the MD direction and the TD direction of the shrinkable foamed film.
  • the MD direction of the heat-shrinkable foamed film in the present invention means the machine direction of the film in the production line of the heat-shrinkable foamed film
  • the TD direction of the heat-shrinkable foamed film is It means a direction perpendicular to the MD direction (Transverse Direction).
  • the direction in which the film is stretched more is sometimes referred to as the main stretching direction.
  • the heat-shrinkable foam film may be, for example, a heat-shrinkable foam film having a multi-layer structure formed by "co-extrusion" in which multiple resins are simultaneously extruded using a multilayer T-die.
  • a heat-shrinkable foamed film having a multilayer structure as shown in FIG. 1, for example, the above-described foamed layer is used as the first layer (2), and the second layer (1) is placed on the foamed layer as a surface layer.
  • structure having It may be a three-layer structure in which the second layer (1) is provided on both sides of the first layer (2).
  • the heat-shrinkable foamed film is preferably a single-layer heat-shrinkable foamed film consisting of only a foam layer (2), as shown in FIG.
  • a foam layer according to one embodiment of the present invention is formed from a resin composition containing a block copolymer having vinyl aromatic hydrocarbon monomer units and conjugated diene monomer units.
  • the resin composition according to one embodiment of the present invention comprises a vinyl aromatic hydrocarbon monomer unit and a conjugated diene monomer for the purpose of adjusting the extensional viscosity of the resin composition to a desired range. It may contain a component other than the block copolymer having a polymer unit and having an effect of adjusting the elongational viscosity (hereinafter referred to as an elongational viscosity adjusting component).
  • the elongational viscosity adjusting component is not particularly limited as long as it is a component capable of adjusting the elongational viscosity of the resin composition within a desired range, and examples thereof include polystyrene, styrene-butadiene block copolymers, polypropylene, and polyethylene. Polystyrene and styrene-butadiene block copolymers are preferred from the viewpoint of transparency and film-forming properties when blended with copolymers of vinyl aromatic hydrocarbons and conjugated dienes. These elongational viscosity adjusting components may be used singly or in combination of two or more.
  • the content of the extensional viscosity adjusting component in 100% by mass of the resin composition is preferably 0 to 40% by mass, preferably 1 to 40% by mass, more preferably 10 to 20% by mass. .
  • Preferable content of the extensional viscosity adjusting component in 100% by mass of the resin composition is specifically 0, 1, 3, 5, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 , 20, 25, 30, 35, 40% by weight, and may be within a range between any two of the numerical values exemplified herein.
  • the resin composition may be substantially free of extensional viscosity adjusting components.
  • the content of the elongational viscosity adjusting component means the total content of the elongational viscosity adjusting component used in combination.
  • the block copolymer having a vinyl aromatic hydrocarbon monomer unit and a conjugated diene monomer unit contained in the resin composition according to one embodiment of the present invention is a vinyl aromatic hydrocarbon monomer and a conjugated diene. It is a copolymer synthesized by block copolymerizing monomers.
  • a block copolymer is a copolymer having one or more block chains composed of vinyl aromatic hydrocarbon monomer units and/or conjugated diene monomer units.
  • a block copolymer may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the content of the block copolymer in 100% by mass of the resin composition is preferably 60 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass.
  • Preferred contents of the block copolymer in 100% by mass of the resin composition are specifically 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 99 and 100% by mass, and are exemplified here. It may be in a range between any two of the numbers given.
  • the resin composition may substantially contain only the block copolymer.
  • the content of the block copolymer means the total content of the block copolymers used together.
  • a vinyl aromatic hydrocarbon monomer unit is a structural unit of a block copolymer derived from a vinyl aromatic hydrocarbon monomer used for copolymerization of the block copolymer.
  • vinyl aromatic hydrocarbon monomers include styrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,5-dimethylstyrene and ⁇ -methylstyrene. , vinylnaphthalene, vinylanthracene, and the like.
  • the vinyl aromatic hydrocarbon monomer is preferably styrene. These monomers may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • a conjugated diene monomer unit is a structural unit of a block copolymer derived from a conjugated diene monomer used for copolymerization of the block copolymer.
  • Conjugated diene monomers include, for example, 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3 - hexadiene and the like.
  • the conjugated diene monomer is preferably 1,3-butadiene or isoprene. These monomers may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the contents of the vinyl aromatic hydrocarbon monomer unit and the conjugated diene monomer unit in the block copolymer contained in the resin composition according to one embodiment of the present invention are not particularly limited, but the block copolymer When the polymer is 100% by mass, it is preferable that the vinyl aromatic hydrocarbon monomer unit is 70 to 90% by mass and the conjugated diene monomer unit is 10 to 30% by mass. More preferably, the monomer unit content is 75 to 85% by mass and the conjugated diene monomer unit content is 15 to 25% by mass.
  • Preferred contents of vinyl aromatic hydrocarbon monomer units in the block copolymer are, for example, 70, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 90% by mass, and may be within a range between any two of the numerical values exemplified here.
  • a preferable content of the conjugated diene monomer unit in the block copolymer is, for example, 10, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 when the block copolymer is 100% by mass. , 23, 24, 25, 30% by weight, and may be within a range between any two of the numerical values exemplified herein.
  • the content of the vinyl aromatic hydrocarbon monomer units means the total content of the vinyl aromatic hydrocarbon monomer units used in combination.
  • the content of the conjugated diene monomer unit means the total content of the conjugated diene monomer units used in combination.
  • the overall structure of the block copolymer and the structure of the polymer blocks constituting the block copolymer are not particularly limited.
  • the structure of the polymer block includes polymer blocks mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbon monomer units (eg styrene units), polymer blocks mainly composed of conjugated diene monomer units (eg 1,3-butadiene units).
  • Coalescing block a polymer block having a random structure in which vinyl aromatic hydrocarbon monomer units (e.g., styrene units) and conjugated diene monomer units (e.g., 1,3-butadiene units) are randomly arranged, vinyl aromatic A polymer block with a tapered structure in which a group hydrocarbon monomer unit (e.g., styrene unit) and a conjugated diene monomer unit (e.g., 1,3-butadiene unit) are arranged in a tapered shape with a gradient in distribution density. It's okay.
  • the overall structure of the block copolymer has a structure having at least two types of polymer blocks.
  • the polymer blocks may be connected linearly, branched or star-shaped.
  • a polymer block having a random structure having styrene units and 1,3-butadiene units can be obtained by simultaneously and continuously adding styrene and 1,3-butadiene little by little to polymerization active terminals and polymerizing them.
  • a polymer block having a tapered structure having styrene units and 1,3-butadiene units can be obtained by simultaneously adding excess amounts of styrene and 1,3-butadiene to the polymerization active terminal and polymerizing them.
  • the overall structure of the block copolymer can be made branched or star-shaped.
  • the structure of the block copolymer according to one embodiment of the present invention is not particularly limited.
  • the number average molecular weight of the block copolymer is preferably 40,000 to 500,000, more preferably 80,000 to 300,000. When it is 40,000 or more, sufficient rigidity and impact resistance of the block copolymer composition can be obtained, and when it is 500,000 or less, the block copolymer composition has good workability, which is preferable.
  • the number average molecular weight of the block copolymer can be measured using gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC).
  • the method for producing a block copolymer according to one embodiment of the present invention is not particularly limited. is a method of polymerizing
  • organic solvents examples include aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, isopentane, heptane, octane, and isooctane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene are included.
  • aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, isopentane, heptane, octane, and isooctane
  • alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane
  • An organolithium compound is a compound in which one or more lithium atoms are bound in the molecule.
  • organic lithium compounds include monofunctional organic lithium compounds such as ethyllithium, n-propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium and tert-butyllithium, hexamethylenedilithium, butadienyl Polyfunctional organic lithium compounds such as dilithium and isoprenyldilithium can be used.
  • a randomizer may also be added to control the state of polymerization.
  • Tetrahydrofuran THF is mainly used as a randomizing agent, but other ethers, amines, thioethers, phosphoramides, alkylbenzenesulfonates, potassium or sodium alkoxides, etc. can also be used.
  • Suitable ethers include THF as well as dimethyl ether, diethyl ether, diphenyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and the like.
  • amines tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, tetramethylethylenediamine, and cyclic amines can be used.
  • triphenylphosphine, hexamethylphosphoramide, potassium or sodium alkylbenzenesulfonate, potassium or sodium butoxide, etc. can also be used as randomizing agents.
  • the amount of the randomizing agent to be added may be, for example, 0.001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all charged monomers.
  • the timing of addition may be before the initiation of the polymerization reaction or before polymerization of the copolymer chain. Moreover, additional addition can also be carried out as needed.
  • the block copolymer thus obtained is deactivated by adding a polymerization terminator such as water, alcohol, or carbon dioxide in an amount sufficient to deactivate the active terminals.
  • a polymerization terminator such as water, alcohol, or carbon dioxide in an amount sufficient to deactivate the active terminals.
  • Methods for recovering the copolymer from the resulting block copolymer solution include (A) a method of precipitating with a poor solvent such as methanol; method), (C) a method of concentrating the solution with a concentrator and then removing the solvent with a vented extruder, (D) dispersing the solution in water and blowing steam to remove the solvent by heating to recover the copolymer Arbitrary methods, such as the method of carrying out (steam stripping method), can be employ
  • the resin composition constituting the foam layer according to one embodiment of the present invention comprises at least one block copolymer obtained by the above-described production method, etc., and if necessary, an extensional viscosity adjusting component and other additives. obtained by mixing
  • additives include, for example, various stabilizers, lubricants, processing aids, antiblocking agents (antiblocking agents), antistatic agents, antifogging agents, light resistance improvers, softeners, plasticizers, pigments, and the like. mentioned.
  • Each additive may be added to the block copolymer solution, or may be blended with the recovered copolymer and melt-mixed.
  • Stabilizers include, for example, 2-tert-butyl-6-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenylacrylate, 2-[1-(2-hydroxy-3, 5-di-tert-pentylphenyl)ethyl]-4,6-di-tert-pentylphenyl acrylate, octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate and 2,6- Phenolic antioxidants such as di-tert-butyl-4-methylphenol, phosphorus antioxidants such as trisnonylphenyl phosphite, and the like.
  • Antiblocking agents include, for example, high impact polystyrene, organic fillers such as crosslinked beads of vinyl aromatic hydrocarbon copolymer, silica beads, quartz beads, and the like.
  • Other additives include, for example, fatty acid amides, ethylenebisstearamide, sorbitan monostearate, saturated fatty acid esters of fatty alcohols, pentaerythritol fatty acid esters, and the like. These additives are preferably used in an amount of 5 mass % or less based on the block copolymer.
  • the resin composition according to one embodiment of the present invention may contain two or more block copolymers, and a known method can be adopted as a method for mixing these block copolymers.
  • they may be dry-blended using a Henschel mixer, a ribbon blender, a super mixer, a V-blender, or the like, or may be melted and pelletized using an extruder.
  • melt mixing is preferred.
  • a method of removing the solvent after mixing the polymer solutions can also be used.
  • the elongational viscosity of the resin composition constituting the foam layer according to one embodiment of the present invention satisfies the following rule. That is, when the uniaxial elongation viscosity ⁇ measured at 110 ° C. and the elongation rate of 0.1 / sec, the elongation viscosity at Hencky strain 1 is ⁇ 1, and the elongation viscosity at Hencky strain 2 is ⁇ 2, the value of ⁇ 2 - ⁇ 1 is 10 MPa.
  • ⁇ s or more preferably 20 Pa ⁇ s or more, more preferably 30 Pa ⁇ s or more.
  • ⁇ 2 ⁇ 1 preferably 10 MPa ⁇ s or more, a heat-shrinkable foamed film with improved surface smoothness can be obtained.
  • the upper limit of the value of ⁇ 2 ⁇ 1 is not particularly limited, it is preferably 100 Pa ⁇ s or less from the viewpoint of film formability.
  • the value of ⁇ 2- ⁇ 1 is, for example, 100 Pa ⁇ s, and may be in the range between any two of the numerical values exemplified here.
  • the elongational viscosity ⁇ 2 at Hencky strain 2 is 50 MPa s or more. Yes, preferably 60 Pa ⁇ s or more, more preferably 70 Pa ⁇ s or more.
  • ⁇ 2 is 50 MPa ⁇ s or more.
  • the upper limit of ⁇ 2 is not particularly limited, it is preferably 150 Pa ⁇ s or less from the viewpoint of film formability.
  • ⁇ 2 is specifically, for example, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 Pa s, and within the range between any two of the numerical values exemplified here may be
  • the elongational viscosity ⁇ is a value obtained by the following measuring method. That is, it is a value obtained by measuring extensional viscosity at 110° C. and a strain rate of 0.1/sec using an extensional viscosity jig SER3 with an apparatus named DHR-2 (manufactured by TA Instruments).
  • ⁇ 2- ⁇ 1 is obtained by calculation, where ⁇ 1 is the elongational viscosity at Hencky strain 1 and ⁇ 2 is the elongational viscosity at Hencky strain 2.
  • the elongational viscosity ⁇ is increased by, for example, introducing a branched structure into the polymer chains of the block copolymer, or by introducing a structure that facilitates the entanglement of the polymer chains to form a pseudo-branched structure. Is possible. It can also be increased by increasing the weight-average molecular weight of the block copolymer or by mixing it with another resin having a high elongational viscosity. In addition, the elongational viscosity of the resin composition can be adjusted by including the elongational viscosity adjusting component in the resin composition as described above.
  • the elongational viscosity adjusting component is not particularly limited as long as it is a component capable of adjusting the elongational viscosity of the resin composition within a desired range, and examples thereof include polystyrene, styrene-butadiene copolymer, polypropylene, and polyethylene. Polystyrene and styrene-butadiene copolymers are preferred from the viewpoint of transparency and film-forming properties when blended with copolymers of vinyl aromatic hydrocarbons and conjugated dienes. These elongational viscosity adjusting components may be used singly or in combination of two or more. As the method for increasing the elongational viscosity of the resin composition, one of the above-described methods may be employed alone, or two or more methods may be used in combination.
  • the resin composition constituting the second layer according to one embodiment of the invention is not particularly limited as long as it can form a sheet or film by stretching.
  • examples thereof include a resin composition containing a block copolymer used in the above foamed layer, and polyester resins such as polystyrene, polyethylene, polypropylene, and glycol-modified polyethylene terephthalate.
  • a resin composition containing a block copolymer of a vinyl aromatic hydrocarbon and a conjugated diene is preferable from the viewpoints of film-forming properties, shrink finish properties, and specific gravity.
  • the resin composition forming the second layer may contain various additives in the same manner as the resin composition forming the foam layer.
  • the method for producing the foamed sheet is not particularly limited, but for example, a method of forming by extruding a foamed layer using a resin composition can be used. Moreover, it is good also as a foam sheet
  • the terms "sheet” and “film” are not used to distinguish between the terms “sheet” and “film” when it comes to differences in thickness. ”.
  • the method of forming the foam layer is not limited, and a commonly used method, that is, a chemical foaming method in which the resin is foamed with gas generated by thermal decomposition of the chemical foaming agent when the resin and the chemical foaming agent are melt-kneaded.
  • a foaming method, a physical foaming method in which gas is injected into a resin melted in an extruder to foam, and the like can be used.
  • chemical foaming agents used in the chemical foaming method include sodium bicarbonate, organic acids such as citric acid, azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, diazoaminobenzene, N,N'-dinitrosopentamethylenetetramine. , N,N'-dimethyl-N,N'-dinitroterephthalamide, benzenesulfonylhydrazide, p,p'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide, carbonates, etc., and two or more of these may be used in combination.
  • the method of adding the chemical foaming agent is not particularly limited, but it can be dry blended with resin pellets, added using a fixed amount feeder in the hopper of an extruder, or based on the same resin as the main raw material. Any method of preparing and adding a masterbatch (foaming agent masterbatch) may be used. The amount of the chemical foaming agent added is appropriately adjusted according to the desired expansion ratio and the amount of gas generated by the foaming agent.
  • the physical foaming agent used in the physical foaming method include carbon dioxide, propane, butane, n-pentane, dichlorodifluoromethane, dichloromonofluoromethane, trichloromonofluoromethane, methanol, ethanol, water, and the like.
  • carbon dioxide gas is preferably used in terms of safety.
  • the method of adding the physical foaming agent include a method of supplying it to the central zone of the extruder or, when a tandem extruder is used, the central zone of the first stage extruder. Alternatively, resin pellets impregnated with a foaming gas may be charged into an extruder to obtain a foamed film. The amount of the physical foaming agent to be added is appropriately adjusted depending on the desired foaming ratio.
  • a heat-shrinkable foamed film according to one embodiment of the present invention is a film using the foamed sheet.
  • the heat-shrinkable foamed film is the stretched foamed sheet.
  • the heat-shrinkable foamed film according to one embodiment of the present invention is a heat-shrinkable foamed film that maintains surface smoothness suitable for printing even after being stretched.
  • the stretching may be uniaxial, biaxial or multiaxial.
  • uniaxial stretching include a method of stretching an extruded foam sheet with a tenter in a direction perpendicular to the extrusion direction (TD direction), a method of stretching an extruded tubular foam film in a circumferential direction (TD direction), Examples include a method of stretching an extruded foam sheet in the extrusion direction (MD direction) with rolls.
  • biaxial stretching examples include a method of stretching an extruded foam sheet with rolls in the direction of extrusion (MD direction) and then stretching in a direction perpendicular to the direction of extrusion (TD direction) with a tenter or the like; Examples include a method of stretching a foamed film in the extrusion direction (MD direction) and the circumferential direction (TD direction) simultaneously or separately.
  • the stretching temperature is preferably 60 to 120°C, for example.
  • the temperature is 60° C. or higher, the film is less likely to break during stretching, and when the temperature is 120° C. or lower, a film having good shrinkage properties can be obtained, which is preferable.
  • Particularly preferred is a range of Tg+5° C. to Tg+20° C. with respect to the glass transition temperature (Tg) of the composition constituting the film.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature (Tg) can be obtained from, for example, the peak temperature of the loss elastic modulus.
  • the draw ratio in the main drawing direction in which the film is drawn to a greater extent is not particularly limited, but is preferably 1.5 to 8.0 times.
  • a stretch ratio of 1.5 times or more in the main stretching direction is preferable because a film having good shrinkage characteristics can be obtained, and a stretched film can be easily produced by setting the stretch ratio to 8.0 times or less. .
  • the surface roughness Ra of the heat-shrinkable foamed film in the invention is preferably 0.05 to 0.70 ⁇ m.
  • the surface roughness Ra here means the surface roughness Ra measured in a direction horizontal to the surface of the heat-shrinkable foam film and perpendicular to the direction of maximum shrinkage of the heat-shrinkable foam film.
  • the heat-shrinkable foamed film is maximally shrunk in the main stretching direction (the direction in which the heat-shrinkable foamed film is stretched more greatly) will be described, but the present invention is not limited to this.
  • the surface roughness Ra of the heat-shrinkable foamed film in the present invention is the MD direction of the surface of the heat-shrinkable foamed film when the main stretching direction (the direction in which the heat-shrinkable foamed film is stretched more greatly) is the TD direction. (see Figures 1 and 2).
  • the main stretching direction of the heat-shrinkable foamed film is the MD direction, it means the value measured in the TD direction of the surface of the heat-shrinkable foamed film.
  • the surface roughness of the surface of the heat-shrinkable foamed film measured in the MD direction Ra is 0.05 to 0.70 ⁇ m, more preferably 0.05 to 0.5 ⁇ m.
  • Preferable surface roughness Ra measured in the MD direction of the surface of the heat-shrinkable foamed film is specifically, for example, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.30, 0.05. 40, 0.50, 0.60, 0.70 ⁇ m, and may be within a range between any two of the values exemplified herein. If the surface roughness Ra measured in the MD direction is within this range, the surface of the heat-shrinkable foamed film can be suitably printed.
  • the surface roughness Ra of the surface of the heat-shrinkable foamed film measured in the TD direction is 0.05 to 0.05. 70 ⁇ m, more preferably 0.05 to 0.5 ⁇ m.
  • Preferable surface roughness Ra measured in the TD direction of the surface of the heat-shrinkable foamed film is specifically, for example, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.30, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.30. 40, 0.50, 0.60, 0.70 ⁇ m, and may be within a range between any two of the values exemplified herein.
  • the surface of the heat-shrinkable foamed film can be suitably printed.
  • the surface roughness Ra is measured by, for example, an apparatus named "Surfcoder ET4000" (manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.).
  • the surface roughness Ra can be adjusted, for example, by lowering the expansion ratio of the foamed layer, by introducing a branched structure into the polymer chains of the block copolymer, or by introducing a structure that facilitates the entanglement of the polymer chains. It is possible to adjust. It can also be adjusted by lowering the draw ratio.
  • the specific gravity of the heat-shrinkable foamed film according to one embodiment of the present invention is preferably 0.70 or more and less than 1.00, more preferably 0.70 to 0.95.
  • Preferable specific gravities of the heat-shrinkable foamed film are specifically, for example, 0.70, 0.75, 0.80, 0.85, 0.90, 0.95, 0.99. It may be in a range between any two of the numbers given. If the specific gravity of the heat-shrinkable foamed film is less than 1.0, it floats on water, so it is possible to separate the specific gravity of the film from 1.0 or more by water, which is preferable. Specific gravity is measured according to JIS Z8807:2012, for example. The specific gravity can be adjusted, for example, by adjusting the degree of foaming of the foam layer, adjusting the composition of the resin composition, designing the block copolymer, and the like.
  • the heat shrinkage of the heat-shrinkable foamed film in the present invention is preferably 50 to 90% in at least one direction.
  • the heat shrinkage rate of the heat-shrinkable foamed film in the present invention is measured in the TD direction of the heat-shrinkable foamed film when the main stretching direction (the direction in which it is stretched more greatly) of the heat-shrinkable foamed film is the TD direction.
  • the main stretching direction of the heat-shrinkable foamed film is the MD direction
  • the heat-shrinkable foamed film preferably has a heat shrinkage ratio of 100 in the TD direction. °C for 10 seconds, preferably 60 to 80% at 100°C for 10 seconds.
  • the heat shrinkage ratio is 50% or more, the temperature does not have to be high during shrinkage, so the influence on the article to be coated can be suppressed. In one aspect, it is preferably 65 to 80% at 100° C. for 10 seconds. In one aspect, the natural shrinkage rate is preferably 3% or less at 40° C. for 7 days.
  • the heat-shrinkage rate of the heat-shrinkable foamed film in the MD direction is preferably 50 to 90% at 100°C for 10 seconds. and preferably 55 to 80% at 100° C. for 10 seconds.
  • the temperature does not have to be high during shrinkage, so the influence on the article to be coated can be suppressed.
  • it is preferably 65 to 80% at 100° C. for 10 seconds.
  • the natural shrinkage rate is preferably 3% or less at 40° C. for 7 days.
  • the thermal shrinkage rate is calculated, for example, by immersing a stretched film in warm water for a certain period of time and calculating the difference in length before and after shrinkage.
  • the heat shrinkage rate can be adjusted, for example, by adjusting the degree of stretching, adjusting the stretching temperature, and the like.
  • the thickness of the heat-shrinkable foamed film according to one embodiment of the present invention is preferably 20-100 ⁇ m, more preferably 50-95 ⁇ m.
  • the heat-shrinkable foam film can be used as labels, cap seals and other packaging materials.
  • a label using the heat-shrinkable foam film according to one embodiment of the present invention can be produced by a known method.
  • it can be produced by printing on a heat-shrinkable foamed film and solvent-sealing with the direction of large shrinkage (the TD direction in the case of a film stretched to a large extent in the TD direction) being the circumferential direction.
  • a printed laminate layer is pasted on the surface of the heat-shrinkable foamed film, and then the direction in which it shrinks greatly (the TD direction if the film is stretched greatly in the TD direction) is laminated in the circumferential direction. It can also be produced.
  • the lamination temperature is not particularly limited, the preferred temperature range is less than 70°C.
  • the resin constituting the printed label attached to the surface of the heat-shrinkable foam film is not particularly limited, but from the viewpoint of low specific gravity, ensuring rigidity, and imparting smoothness, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, styrene-butadiene. It is preferably one or more resins selected from block copolymers, polystyrene and high impact polystyrene, more preferably polystyrene and styrene-butadiene block copolymers.
  • the specific gravity of the label is preferably 0.7 or more and less than 1.0, more preferably 0.7 to 0.95. If the specific gravity of the label is less than 1.0, it floats on water, so it is preferable because it can be separated from labels with a specific gravity of 1.0 or more by water.
  • the specific gravity of the label can be controlled by adjusting the specific gravity of the heat-shrinkable foam film and the specific gravity of the printed label. Specific gravity is measured according to JIS Z8807:2012, for example.
  • Labels are not particularly limited, but cans made of tinplate, TFS (Tin Free Steel), metal can containers such as aluminum (3-piece cans and 2-piece cans, or bottle cans with lids, etc.), glass containers or It can be used as a label for containers made of resin such as polyethylene terephthalate (abbreviated as PET) and polyethylene.
  • TFS Tin Free Steel
  • metal can containers such as aluminum (3-piece cans and 2-piece cans, or bottle cans with lids, etc.
  • glass containers or It can be used as a label for containers made of resin such as polyethylene terephthalate (abbreviated as PET) and polyethylene.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the container can be separated from the container under water, so there is also the advantage of excellent recyclability. be.
  • Solvent Tetrahydrofuran Concentration: 2% by mass Calibration curve: Created using standard polystyrene (manufactured by VARIAN).
  • Table 1 shows the conditions under which the block copolymers P-1 and P-2 were prepared.
  • Block copolymer P-1, P-2, 631M obtained by the above polymerization (manufactured by Denka Co., Ltd.)
  • Extensional viscosity adjusting component HMT-PS (manufactured by Toyo Styrene Co., Ltd.)
  • Anti-blocking agent E640N (manufactured by Toyo Styrene Co., Ltd.)
  • Cyhemical foaming agent Polystyrene ES405 (manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.)
  • Example 1 A method for producing the heat-shrinkable foamed film of Example 1 is described below.
  • the heat-shrinkable foamed film of Example 1 was produced by the method described below. For convenience of explanation, (1) extruding a foamed sheet and (2) sheet (film) stretching will be described separately.
  • the extruder that melts the resin and feeds it to the T-die is a short-screw extruder with a diameter of 65 mm, and the set temperature is 200°C. Also, the set temperature of the T-die was set to 180°C. The thickness of the obtained sheet was 0.30 mm.
  • Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 were formed into films in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 2.
  • Example 5 a film was formed in the same manner as in Example 1 by melting and mixing the raw materials.
  • the heat-shrinkable foamed film having a multilayer structure of Example 2 was obtained by using a multilayer T-die in the step of extruding the foamed sheet in (1) above to obtain a sheet with a multilayer structure, which was then subjected to the above-mentioned (2). It was obtained through the same process as sheet (film) stretching.
  • ⁇ 1 Elongational viscosity when Hencky strain is 0.1
  • Thermal shrinkage rate (%) (L1-L2) / L1 x 100
  • L1 Length before shrinkage (main drawing (TD) direction)
  • L2 length after shrinkage (main drawing (TD) direction)
  • ⁇ Surface smoothness> Three-dimensional surface roughness measurement (that is, measurement of surface smoothness) in the range of 1 mm ⁇ 1 mm was performed using an apparatus named "Surfcoder ET4000" (manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.). Since the main stretching direction in the examples was the TD direction, the surface roughness was measured in the MD direction of the film. For evaluation, from the roughness curve obtained by scanning the film in the MD direction, only the reference length (L) is extracted in the direction of the average line, and the x-axis and the longitudinal magnification direction of the extracted part are measured in the direction of the average line.
  • Example 1 ⁇ Examples 1 to 6 and Comparative Example 1>
  • heat-shrinkable foamed films of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 were prepared according to Table 2.
  • Table 2 shows the physical properties of the heat-shrinkable foamed film.
  • Thickness expansion rate (Average thickness of sheet x Stretch ratio in main stretching direction/Average thickness of film) x 100 (%) Excellent: Less than 120% Good: 120% or more and less than 135% Acceptable: 135% or more and less than 150% Not acceptable: 150% or more
  • the elongation viscosity ⁇ 2 at Hencky strain 2 was controlled to 50 MPa s or more. It is considered that the expansion of the heat-shrinkable foamed film during stretching is suppressed by this, and thus the smoothness of the surface of the heat-shrinkable foamed film is improved.
  • the heat-shrinkable foamed film according to the present invention and the label obtained using the heat-shrinkable foamed film have improved surface smoothness.
  • the heat-shrinkable foamed film according to the present invention and the label obtained by using the heat-shrinkable foamed film have excellent printability and industrial applicability.

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Abstract

表面平滑性が向上した熱収縮性発泡フィルム、及び当該熱収縮性発泡フィルムを用いて得られるラベルを提供する。ビニル芳香族炭化水素単量体単位と共役ジエン単量体単位を有するブロック共重合体を含有する樹脂組成物によって構成された発泡層を含む熱収縮性発泡フィルムであって、前記熱収縮性発泡フィルムは、前記熱収縮性発泡フィルムのMD方向及びTD方向の少なくとも一方向に延伸された延伸フィルムであり、前記樹脂組成物の、110℃、伸長速度0.1/secで測定した一軸伸長粘度ηで、Hencky歪み1における伸長粘度をη1、Hencky歪み2における伸長粘度をη2とした場合に、η2-η1の値が10MPa・s以上であり、前記η2が50MPa・s以上である、熱収縮性発泡フィルムが提供される。

Description

熱収縮性発泡フィルム及びラベル
 本発明は、熱収縮性発泡フィルム、及び当該熱収縮性発泡フィルムを用いて得られるラベルに関する。
 PETボトル飲料等にはラベルが用いられているが、ボトルとラベルの分離性を高めPETボトルのリサイクル性を高めることが求められている。特許文献1には、水中分離可能なラベルとして発泡フィルムを用いたものが開示されている。
国際公開第2005/005527号
 PETボトル飲料等のラベルとして発泡フィルムを用いる場合、発泡フィルム表面に印刷を施すため、表面平滑性の向上が望まれている。
 本発明は、表面平滑性が向上した熱収縮性発泡フィルム、及び当該熱収縮性発泡フィルムを用いて得られるラベルを提供することを課題とする。
 本発明者が鋭意検討を行ったところ、熱収縮性発泡フィルムを構成する樹脂組成物の、110℃、伸長速度0.1/secで測定した一軸伸長粘度ηにおいて、Hencky歪み1における伸長粘度をη1、Hencky歪み2における伸長粘度をη2とした場合に、η2-η1の値を10MPa・s以上とし、η2を50MPa・s以上とすることによって、表面平滑性が向上した熱収縮性発泡フィルムが得られることを見出し、本発明の完成に到った。
 即ち、本発明は、以下の内容である。
(1) ビニル芳香族炭化水素単量体単位と共役ジエン単量体単位を有するブロック共重合体を含有する樹脂組成物によって構成された発泡層を含む熱収縮性発泡フィルムであって、
 前記熱収縮性発泡フィルムは、前記熱収縮性発泡フィルムのMD方向及びTD方向の少なくとも一方向に延伸された延伸フィルムであり、
 前記樹脂組成物の、110℃、伸長速度0.1/secで測定した一軸伸長粘度ηで、Hencky歪み1における伸長粘度をη1、Hencky歪み2における伸長粘度をη2とした場合に、
  η2-η1の値が10MPa・s以上であり、
  前記η2が50MPa・s以上である、
熱収縮性発泡フィルム。
(2) 比重が0.7以上1.0未満である、(1)に記載の熱収縮性発泡フィルム。
(3) 少なくとも一方向の、100℃、10秒間における熱収縮率が50~90%である、(1)又は(2)に記載の熱収縮性発泡フィルム。
(4) 前記発泡層のみからなる単層熱収縮性発泡フィルムである、(1)~(3)のいずれか一つに記載の熱収縮性発泡フィルム。
(5) 熱収縮性発泡フィルムの最大収縮する方向に対し直交する方向で測定された、前記熱収縮性発泡フィルムの表面粗さRaが、0.05~0.70μmである、
(1)~(4)のいずれか一つに記載の熱収縮性発泡フィルム。
(6) (1)~(5)のいずれか一つに記載の熱収縮性発泡フィルムの表面上に、印刷がなされた、ラベル。
(7) (1)~(5)のいずれか一つに記載の熱収縮性発泡フィルム上に、印刷が表面に施されたラミネート層を備えた、ラベル。
(8) 比重が0.7以上1.0未満である、(6)に記載のラベル。
(9) 比重が0.7以上1.0未満である、(7)に記載のラベル。
 本発明の熱収縮性発泡フィルムは、表面平滑性が優れる。
熱収縮性発泡フィルムの積層構造の例に関する概略図である。 熱収縮性発泡フィルムの単層構造の例に関する概略図である。 実施例及び比較例で得られた樹脂組成物について、横軸にHencky歪みを、縦軸に伸長粘度をプロットした両対数グラフである。
<用語の説明>
 本願明細書において、例えば、「A~B」なる記載は、A以上でありB以下であることを意味する。
 以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。
<熱収縮性発泡フィルム>
 本発明の一実施形態に係る熱収縮性発泡フィルムは、ビニル芳香族炭化水素単量体単位と共役ジエン単量体単位を有するブロック共重合体を含有する樹脂組成物から構成され、かつ、熱収縮性発泡フィルムのMD方向及びTD方向の少なくとも一方向に延伸された発泡層を含む熱収縮性発泡フィルムである。
 なお、本発明における熱収縮性発泡フィルムのMD方向とは、当該熱収縮性発泡フィルムを生産するラインにおけるフィルムの送り出し方向(Machine Direction)を意味し、熱収縮性発泡フィルムのTD方向とは、MD方向に直交する方向(Transverse Direction)を意味する。また、熱収縮性発泡フィルムが延伸されるMD方向及びTD方向のうち、より大きく延伸される方向を主延伸方向と称することもある。
 熱収縮性発泡フィルムは、例えば多層Tダイを用いて複数の樹脂を同時に押し出す「共押出し」により成形される多層構造を有する熱収縮性発泡フィルムであってもよい。多層構造を有する熱収縮性発泡フィルムの場合、図1に示されるように、例えば、上記の発泡層を第一の層(2)とし、発泡層上に表層として第二の層(1)を有する構造が挙げられる。第二の層(1)が第一の層(2)の両面に設けられる三層構造であってもよい。好ましくは、製造設備や製造工程の簡略化の観点から、熱収縮性発泡フィルムは、図2に示されるように、発泡層(2)のみからなる単層熱収縮性発泡フィルムである。
<発泡層>
 本発明の一実施形態に係る発泡層は、ビニル芳香族炭化水素単量体単位と共役ジエン単量体単位を有するブロック共重合体を含有する樹脂組成物から成形される。
 本発明の一実施形態に係る樹脂組成物は、後述のように、樹脂組成物の伸長粘度を所望の範囲に調整することを目的として、ビニル芳香族炭化水素単量体単位と共役ジエン単量体単位を有するブロック共重合体以外の成分であって、伸長粘度を調整する作用を有する成分(以降、伸長粘度調整成分と称する)を含有してもよい。
 伸長粘度調整成分は、樹脂組成物の伸長粘度を所望の範囲に調整可能な成分であれば、特に限定されないが、例えばポリスチレン、スチレン-ブタジエンブロック共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレン等が挙げられる。ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンの共重合体とブレンドした時の透明性や製膜性の点から、ポリスチレン、スチレン-ブタジエンブロック共重合体が好ましい。これらの伸長粘度調整成分は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 樹脂組成物100質量%中の伸長粘度調整成分の含有量は、0~40質量%であることが好ましく、1~40質量%であることが好ましく、10~20質量%であることがさらに好ましい。樹脂組成物100質量%中の伸長粘度調整成分の好ましい含有量は、具体的には、0、1、3、5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40質量%であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。また、一実施形態においては、樹脂組成物は実質的に伸長粘度調整成分を含有しないものであってもよい。
 なお、伸長粘度調整成分を併用する場合には、伸長粘度調整成分の含有量は併用する伸長粘度調整成分の合計含有量を意味する。
<ビニル芳香族炭化水素単量体単位と共役ジエン単量体単位を有するブロック共重合体>
 本発明の一実施形態に係る樹脂組成物に含有されるビニル芳香族炭化水素単量体単位と共役ジエン単量体単位を有するブロック共重合体は、ビニル芳香族炭化水素単量体及び共役ジエン単量体をブロック共重合させることにより合成される共重合体である。ブロック共重合体は、ビニル芳香族炭化水素単量体単位及び/又は共役ジエン単量体単位によって構成されるブロック鎖を1種または2種以上有する共重合体である。
 ブロック共重合体は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 樹脂組成物100質量%中のブロック共重合体の含有量は、60~100質量%であることが好ましく、80~100質量%であることがさらに好ましい。樹脂組成物100質量%中のブロック共重合体の好ましい含有量は、具体的には、60、65、70、75、80、85、90、95、99、100質量%であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。また、一実施形態においては、樹脂組成物は実質的にブロック共重合体のみを含有するものであってもよい。
 なお、ブロック共重合体を併用する場合には、ブロック共重合体の含有量は併用するブロック共重合体の合計含有量を意味する。
<ビニル芳香族炭化水素単量体単位>
 ビニル芳香族炭化水素単量体単位は、ブロック共重合体の共重合に用いられるビニル芳香族炭化水素単量体に由来するブロック共重合体の構成単位である。ビニル芳香族炭化水素単量体としては、例えば、スチレン、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、2、4-ジメチルスチレン、2、5-ジメチルスチレン、α-メチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等が挙げられる。一態様においては、ビニル芳香族炭化水素単量体は、好ましくはスチレンである。これらの単量体は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<共役ジエン単量体単位>
 共役ジエン単量体単位は、ブロック共重合体の共重合に用いられる共役ジエン単量体に由来するブロック共重合体の構成単位である。共役ジエン単量体としては、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン(イソプレン)、2、3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン等が挙げられる。一態様においては、共役ジエン単量体は、好ましくは1,3-ブタジエン又はイソプレンである。これらの単量体は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 本発明の一実施形態に係る樹脂組成物に含有されるブロック共重合体中の、ビニル芳香族炭化水素単量体単位及び共役ジエン単量体単位の含有量は、特に限定されないが、ブロック共重合体を100質量%とした場合に、ビニル芳香族炭化水素単量体単位が70~90質量%、共役ジエン単量体単位が10~30質量%であることが好ましく、ビニル芳香族炭化水素単量体単位が75~85質量%、共役ジエン単量体単位が15~25質量%であることがさらに好ましい。
 ブロック共重合体中の、ビニル芳香族炭化水素単量体単位の好ましい含有量は、例えば、ブロック共重合体を100質量%とした場合に70、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、90質量%であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
 ブロック共重合体中の、共役ジエン単量体単位の好ましい含有量は、例えば、ブロック共重合体を100質量%とした場合に10、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30質量%であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
 なお、ビニル芳香族炭化水素単量体単位を併用する場合には、ビニル芳香族炭化水素単量体単位の含有量は併用するビニル芳香族炭化水素単量体単位の合計含有量を意味する。共役ジエン単量体単位を併用する場合には、共役ジエン単量体単位の含有量は併用する共役ジエン単量体単位の合計含有量を意味する。
<重合体ブロックの構造>
 ブロック共重合体の全体構造及びブロック共重合体を構成する重合体ブロックの構造は、特に限定されない。重合体ブロックの構造としては、ビニル芳香族炭化水素単量体単位(例えばスチレン単位)を主体とする重合体ブロック、共役ジエン単量体単位(例えば1,3-ブタジエン単位)を主体とする重合体ブロック、ビニル芳香族炭化水素単量体単位(例えばスチレン単位)と共役ジエン単量体単位(例えば1,3-ブタジエン単位)とが、ランダム状に配列するランダム構造の重合体ブロック、ビニル芳香族炭化水素単量体単位(例えばスチレン単位)と共役ジエン単量体単位(例えば1,3-ブタジエン単位)の分布密度に勾配がついた状態でテーパー状に配列するテーパー構造の重合体ブロックであってよい。ブロック共重合体の全体構造は、少なくとも2種以上の重合体ブロックを有している構造を有している。重合体ブロックの種類や重合体ブロックが連結する順番には特に限定はない。また重合体ブロックの連結の仕方は、各重合体ブロックが直線状に連結していても、或いは分岐状または星型状に連結していてもよい。なお例えばスチレン単位と1,3-ブタジエン単位を有するランダム構造の重合体ブロックは、スチレンと1,3-ブタジエンとを重合活性末端に対し少量ずつ同時に連続添加して重合させることにより得ることができる。また例えばスチレン単位と1,3-ブタジエン単位を有するテーパー構造の重合体ブロックは、スチレンと1,3-ブタジエンとを重合活性末端に対し過剰量を同時に一括添加して重合させることにより得ることができる。さらに多官能性の開始剤やカップリング剤を用いることより、ブロック共重合体の全体構造を分岐状または星型状とすることができる。
<ブロック共重合体の構造>
 本発明の一実施形態に係るブロック共重合体の構造は、特に限定されない。
 ブロック共重合体の数平均分子量は、好ましくは40,000~500,000であり、より好ましくは80,000~300,000である。40,000以上とすることで、ブロック共重合体組成物の十分な剛性と耐衝撃性が得られ、500,000以下とすることで加工性が良いブロック共重合体組成物となるため好ましい。なお、ブロック共重合体の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(以下GPCと略す)を用いて測定することができる。
<ブロック共重合体の製造方法>
 本発明の一実施形態に係るブロック共重合体の製造方法は、特に制限されないが、例えば、有機溶媒中、有機リチウム化合物を開始剤として上記ビニル芳香族炭化水素単量体及び共役ジエン単量体を重合する方法である。
 有機溶媒としては、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、イソペンタン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、あるいはベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。
 有機リチウム化合物は、分子中に1個以上のリチウム原子が結合した化合物である。有機リチウム化合物としては、例えば、エチルリチウム、n-プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウムのような単官能有機リチウム化合物、ヘキサメチレンジリチウム、ブタジエニルジリチウム、イソプレニルジリチウムのような多官能有機リチウム化合物等が挙げられる。
 有機リチウム化合物を開始剤とする所謂リビングアニオン重合では、重合反応に供したビニル芳香族炭化水素及び共役ジエンはほぼ全量が重合体に転化しうる。
 また、重合状態の制御のためにランダム化剤を添加してもよい。ランダム化剤としては主としてテトラヒドロフラン(THF)が用いられるが、その他のエーテル類やアミン類、チオエーテル類、ホスホルアミド、アルキルベンゼンスルホン酸塩、カリウム又はナトリウムのアルコキシド等も使用できる。適当なエーテル類としてはTHFの他にジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等が挙げられる。アミン類としては第三級アミン、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミンの他、環状アミン等も使用できる。その他にトリフェニルホスフィン、ヘキサメチルホスホルアミド、アルキルベンゼンスルホン酸カリウム又はナトリウム、カリウム又はナトリウムブトキシド等もランダム化剤として用いることができる。
 ランダム化剤の添加量としては、例えば、全仕込みモノマー100質量部に対し、0.001~10質量部添加することができる。添加時期は重合反応の開始前でも良いし、共重合鎖の重合前でも良い。また必要に応じ追加添加することもできる。
 このようにして得られたブロック共重合体は、水、アルコール、二酸化炭素等の重合停止剤を、活性末端を不活性化させるのに充分な量を添加することにより、不活性化される。得られたブロック共重合体溶液より共重合体を回収する方法としては、(A)メタノール等の貧溶媒により析出させる方法、(B)加熱ロール等により溶媒を蒸発させて析出させる方法(ドラムドライヤー法)、(C)濃縮器により溶液を濃縮した後にベント式押出機で溶媒を除去する方法、(D)溶液を水に分散させ、水蒸気を吹き込んで溶媒を加熱除去して共重合体を回収する方法(スチームストリッピング法)等、任意の方法が採用できる。
<発泡層を構成する樹脂組成物>
 本発明の一実施形態に係る発泡層を構成する樹脂組成物は、上記の製造方法等により得られた少なくとも1種のブロック共重合体と、必要に応じて伸長粘度調整成分やその他の添加剤を混合することにより得られる。
 その他の添加剤としては、例えば、各種安定剤、滑剤、加工助剤、ブロッキング防止剤(アンチブロッキング剤)、帯電防止剤、防曇剤、耐光性向上剤、軟化剤、可塑剤、顔料等が挙げられる。各添加剤はブロック共重合体溶液に添加しても良いし、回収した共重合体とブレンドし、溶融混合しても良い。
 安定剤としては、例えば、2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2-[1-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ペンチルフェニル)エチル]-4,6-ジ-tert-ペンチルフェニルアクリレート、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートや2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール等のフェノール系酸化防止剤、トリスノニルフェニルフォスファイト等の燐系酸化防止剤等が挙げられる。ブロッキング防止剤としては、例えば、ハイインパクトポリスチレン、ビニル芳香族炭化水素共重合体の架橋ビーズ等の有機系充填剤、シリカビーズ、石英ビーズ等が挙げられる。その他の添加剤としては、例えば、脂肪酸アマイド、エチレンビスステアロアマイド、ソルビタンモノステアレート、脂肪族アルコールの飽和脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル等が挙げられる。これらの添加剤はブロック共重合体に対して5質量%以下の範囲で使用することが好ましい。
 本発明の一実施形態に係る樹脂組成物は、2以上のブロック共重合体を含む場合があるが、これらのブロック共重合体の混合方法としては公知の方法を採用することができる。例えば、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、スーパーミキサー及びVブレンダー等でドライブレンドしても良く、更に押出機で溶融してペレット化しても良い。一態様においては、溶融混合が好ましい。また、重合体溶液同士を混合した後、溶剤を除去する方法も用いることができる。
<発泡層を構成する樹脂組成物の伸長粘度>
 本発明の一実施形態に係る発泡層を構成する樹脂組成物の、110℃、伸長速度0.1/secで測定した伸長粘度は、次の規定を満たす。すなわち、110℃、伸長速度0.1/secで測定した一軸伸長粘度ηにおいて、Hencky歪み1における伸長粘度をη1、Hencky歪み2における伸長粘度をη2とした場合に、η2-η1の値が10MPa・s以上であり、好ましくは20Pa・s以上であり、さらに好ましくは30Pa・s以上である。η2-η1の値を10MPa・s以上とすることにより、表面平滑性が向上した熱収縮性発泡フィルムが得られる。η2-η1の値の上限は特に限定されないが、製膜性の観点から100Pa・s以下であることが好ましい。η2-η1の値は、具体的には、例えば、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100Pa・sであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
 本発明の一実施形態に係る発泡層を構成する樹脂組成物の110℃、伸長速度0.1/secで測定した一軸伸長粘度ηにおいて、Hencky歪み2における伸長粘度η2は、50MPa・s以上であり、好ましくは60Pa・s以上であり、さらに好ましくは70Pa・s以上である。η2を50MPa・s以上とすることにより、表面平滑性が向上した熱収縮性発泡フィルムが得られる。η2の上限は特に限定されないが、製膜性の観点から150Pa・s以下であることが好ましい。η2は、具体的には、例えば、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150Pa・sであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
 伸長粘度ηは、次の測定方法により得られる値である。すなわち、装置名DHR-2(TA Instruments社製)にて、伸長粘度用治具SER3を用いて、110℃、歪み速度0.1/secで伸長粘度の測定を行って得られる値である。
 上記の方法により測定された伸長粘度ηを用い、横軸にHencky歪みを、縦軸に伸長粘度ηをプロットした両対数グラフを作成する。Hencky歪み1における伸長粘度をη1、Hencky歪み2における伸長粘度をη2とした場合のη2-η1の値を計算により求める。
 伸長粘度ηは、例えば、ブロック共重合体の高分子鎖に分岐構造を導入することや、高分子鎖同士が絡みやすくなる構造を導入することにより疑似的な分岐構造を形成することで増大させることが可能である。また、ブロック共重合体の重量平均分子量を大きくすることや、伸長粘度が高い他樹脂と混合することによっても増大させることが可能である。
 この他に、上述のように伸長粘度調整成分を樹脂組成物に含有させることによっても樹脂組成物の伸長粘度を調整することが可能である。伸長粘度調整成分は、樹脂組成物の伸長粘度を所望の範囲に調整可能な成分であれば、特に限定されないが、例えばポリスチレン、スチレンブタジエンコポリマー、ポリプロピレン、ポリエチレン等が挙げられる。ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンの共重合体とブレンドした時の透明性や製膜性の観点から、ポリスチレン、スチレンブタジエンコポリマーが好ましい。これらの伸長粘度調整成分は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 樹脂組成物の伸長粘度を増大させる方法は、上述のもの1つを単独で採用してもよく、2つ以上を併用してもよい。
<第二の層を構成する樹脂組成物>
 発明の一実施形態に係る第二の層を構成する樹脂組成物は、延伸によりシートやフィルムを構成可能なものであればよく、特に限定されるものではない。例えば、上述の発泡層に用いられるブロック共重合体を含有する樹脂組成物、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、グリコール変性ポリエチレンテレフタラート等のポリエステル系樹脂が挙げられる。製膜性や収縮仕上がり性、比重の観点から、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンのブロック共重合体を含有する樹脂組成物が好ましい。
 第二の層を構成する樹脂組成物は、発泡層を構成する樹脂組成物と同様に各種の添加物を含有してもよい。
<発泡シートの製造方法>
 発泡シートの製造方法は、特に限定されないが、例えば、樹脂組成物を用いて、発泡層押出しすることにより形成する方法を用いることができる。また、押出しの際に、当該発泡層以外の層を構成する樹脂組成物と共に押出しして、発泡層以外の層を含む、複数の層から構成される発泡シートとしてもよい。
 なお本明細書では、厚みの違いにおいて「シート」と「フィルム」の語を区別して用いるものでないが、延伸等の操作により厚みが変化する(薄くなる)場合、薄くなる前のものを「シート」と称することがある。
 発泡層の形成方法は、限定されず、一般的に用いられている方法、すなわち、樹脂と化学発泡剤を溶融混練する際に化学発泡剤が熱分解して発生するガスで樹脂を発泡させる化学発泡法、及び押出機中で溶融した樹脂にガスを注入して発泡させる物理発泡法等を用いることができる。
 化学発泡法に用いられる化学発泡剤の具体例としては、重曹、クエン酸等の有機酸、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジアゾアミノベンゼン、N,N´-ジニトロソペンタメチレンテトラアミン、N,N´-ジメチル-N,N´-ジニトロテレフタルアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、p,p´-オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、炭酸塩、等が挙げられ、これらを2つ以上混合して使用しても良い。重曹または、重曹とクエン酸ナトリウムの混合物が好適に用いられ、発生する発泡ガスは炭酸ガスである。化学発泡剤の添加方法としては特に限定するものではないが、樹脂ペレットにドライブレンドする方法や、押出機のホッパー中で定量フィーダーを使用して添加する方法、或いは主原料と同じ樹脂をベースとするマスターバッチ(発泡剤マスターバッチ)を作成し添加する方法のいずれであっても良い。化学発泡剤の添加量は、所望の発泡倍率と発泡剤の発生ガス量により適宜調整される。
 物理発泡法に用いられる物理発泡剤の具体例としては、炭酸ガス、プロパン、ブタン、n-ペンタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロモノフオロメタン、トリクロロモノフルオロメタン、メタノール、エタノール、水等が例示されるが、安全性の面で炭酸ガスが好適に用いられる。物理発泡剤の添加方法としては、押出機の中央ゾーン又はタンデム押出機を使用した場合は1段目押出機の中央ゾーンに供給する方法等が挙げられる。また、樹脂ペレット中に発泡ガスを含浸させたものを、押出機に投入し、発泡フィルムを得る方法でもよい。物理発泡剤の添加量としては、所望の発泡倍率により適宜調整される。
<熱収縮性発泡フィルム>
 本発明の一実施形態に係る熱収縮性発泡フィルムは、上記発泡シートを用いたフィルムである。熱収縮性発泡フィルムは、延伸された上記発泡シートである。なお、一般的には、発泡層の泡の存在により、延伸時における応力分布は必ずしも均等にならないため、元の発泡フィルムの平滑性は低下する傾向がある。これに対し、本発明の一実施形態に係る熱収縮性発泡フィルムは、延伸された後でも印刷に適する表面平滑性を維持する熱収縮性発泡フィルムである。
 延伸は、一軸、二軸又は多軸に延伸されてもよい。一軸延伸の例としては、押出された発泡シートをテンターで押出し方向と直交する方向(TD方向)に延伸する方法、押出されたチューブ状発泡フィルムを円周方向(TD方向)に延伸する方法、押出された発泡シートをロールで押出し方向(MD方向)に延伸する方法等が挙げられる。二軸延伸の例としては、押出された発泡シートをロールで押出し方向(MD方向)に延伸した後、テンター等で押出し方向と直交する方向(TD方向)に延伸する方法、押出されたチューブ状発泡フィルムを押出し方向(MD方向)及び円周方向(TD方向)に同時又は別々に延伸する方法等が挙げられる。
 延伸温度は、例えば、60~120℃が好ましい。60℃以上とすることで、延伸時のフィルムが破断しにくくなり、120℃以下とすることで良好な収縮特性を有するフィルムが得られるため、好ましい。特に好ましいのは、フィルムを構成する組成物のガラス転移温度(Tg)に対して、Tg+5℃~Tg+20℃の範囲である。多層フィルムの場合は、Tgが最も低い層の重合体組成物のTgに対して、Tg+5℃~Tg+20℃の範囲が特に好ましい。なお、ガラス転移温度(Tg)は、例えば、損失弾性率のピークの温度から求めることができる。
 延伸する方向のうち、より大きく延伸される主延伸方向における延伸倍率は、特に制限はないが、1.5~8.0倍が好ましい。主延伸方向における延伸倍率を1.5倍以上とすることで、良好な収縮特性を有するフィルムが得られ、8.0倍以下とすることで容易に延伸フィルムを製造することができるため、好ましい。
<表面粗さRa>
 本発明における熱収縮性発泡フィルムの表面粗さRaは、0.05~0.70μmであることが好ましい。ここでいう表面粗さRaは、熱収縮性発泡フィルム表面に対して水平で、且つ、熱収縮性発泡フィルムの最大収縮する方向に対し直交する方向で測定された表面粗さRaを意味する。以下、熱収縮性発泡フィルムの主延伸方向(より大きく延伸されている方向)において熱収縮性発泡フィルムの最大収縮が起こる場合について説明するが、これに限定されない。
 本発明における熱収縮性発泡フィルムの表面粗さRaは、熱収縮性発泡フィルムの主延伸方向(より大きく延伸されている方向)がTD方向である場合、熱収縮性発泡フィルムの表面のMD方向で測定された値を意味する(図1、図2を参照)。他方、熱収縮性発泡フィルムの主延伸方向がMD方向である場合、熱収縮性発泡フィルムの表面のTD方向で測定された値を意味する。
 本発明の一実施形態に係る熱収縮性発泡フィルムの主延伸方向がTD方向である場合(図1、図2を参照)、熱収縮性発泡フィルムの表面のMD方向で測定された表面粗さRaが、0.05~0.70μmであり、より好ましくは0.05~0.5μmである。熱収縮性発泡フィルムの表面のMD方向で測定された好ましい表面粗さRaは、具体的には、例えば、0.05、0.10、0.15、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70μmであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。MD方向で測定された表面粗さRaがこの範囲内であれば、熱収縮性発泡フィルムの表面に好適に印刷を施すことが可能となる。
 本発明の一実施形態に係る熱収縮性発泡フィルムの主延伸方向がMD方向である場合、熱収縮性発泡フィルムの表面のTD方向で測定された表面粗さRaが、0.05~0.70μmであり、より好ましくは0.05~0.5μmである。熱収縮性発泡フィルムの表面のTD方向で測定された好ましい表面粗さRaは、具体的には、例えば、0.05、0.10、0.15、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70μmであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。TD方向で測定された表面粗さRaがこの範囲内であれば、熱収縮性発泡フィルムの表面に好適に印刷を施すことが可能となる。
 表面粗さRaは、例えば、装置名「サーフコーダーET4000」(小坂研究所製)にて測定されるものである。
 表面粗さRaは、例えば、発泡層の発泡倍率を低くすることや、ブロック共重合体の高分子鎖に分岐構造を導入することや、高分子鎖同士が絡みやすくなる構造を導入することにより調整することが可能である。また、延伸倍率を低くすることによっても調整することが可能である。
<熱収縮性発泡フィルムの比重>
 本発明の一実施形態に係る熱収縮性発泡フィルムの比重は、好ましくは0.70以上1.00未満であり、より好ましくは0.70~0.95である。熱収縮性発泡フィルムの好ましい比重は、具体的には、例えば、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95、0.99であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。熱収縮性発泡フィルムの比重が1.0未満であれば、水に浮くため、比重が1.0以上のものと、水による比重分離が可能になるため好ましい。
 比重は、例えば、JIS Z8807:2012により測定されるものである。
 比重は、例えば、発泡層の発泡の程度の調整や、樹脂組成物の組成の調整、ブロック共重合体の設計等により調整することができる。
<熱収縮性発泡フィルムの熱収縮率>
 本発明における熱収縮性発泡フィルムの熱収縮率は、少なくとも一方向の熱収縮率が50~90%であることが好ましい。以下、熱収縮性発泡フィルムの主延伸方向(より大きく延伸されている方向)において当該熱収縮率の規定が満たされる場合について説明するが、これに限定されない。
 本発明における熱収縮性発泡フィルムの熱収縮率は、熱収縮性発泡フィルムの主延伸方向(より大きく延伸されている方向)がTD方向である場合、熱収縮性発泡フィルムのTD方向で測定された値を意味する(図1、図2を参照)。他方、熱収縮性発泡フィルムの主延伸方向がMD方向である場合、熱収縮性発泡フィルムのMD方向で測定された値を意味する。
 本発明の一実施形態に係る熱収縮性発泡フィルムの主延伸方向(より大きく延伸されている方向)がTD方向である場合、熱収縮性発泡フィルムのTD方向の熱収縮率は、好ましくは100℃、10秒間で50~90%であり、好ましくは100℃、10秒間で60~80%である。熱収縮率が50%以上では、収縮時に高温でなくても良いため、被覆される物品への影響を抑えることができる。また、一態様においては、100℃、10秒間で65~80%であることが好ましい。また、一態様においては、自然収縮率が40℃、7日間で3%以下であることが好ましい。
 本発明の一実施形態に係る熱収縮性発泡フィルムの主延伸方向がMD方向である場合、熱収縮性発泡フィルムのMD方向の熱収縮率は、好ましくは100℃、10秒間で50~90%であり、好ましくは100℃、10秒間で55~80%である。熱収縮率が50%以上では、収縮時に高温でなくても良いため、被覆される物品への影響を抑えることができる。また、一態様においては、100℃、10秒間で65~80%であることが好ましい。また、一態様においては、自然収縮率が40℃、7日間で3%以下であることが好ましい。
 熱収縮率は、例えば、延伸フィルムを温水中に一定時間浸漬し、収縮前後の長さの差より算出されるものである。
 熱収縮率は、例えば、延伸の程度の調整、延伸温度の調整等により調整することができる。
 本発明の一実施形態に係る熱収縮性発泡フィルムの厚さは20~100μmが好適であり、さらに好ましくは50~95μmである。
 熱収縮性発泡フィルムは、ラベル、キャップシールその他包装材料等として用いることができる。
 本発明の一実施形態に係る熱収縮性発泡フィルムを用いたラベルは、公知の方法により作製することができる。例えば、熱収縮性発泡フィルムに印刷を施し、大きく収縮する方向(TD方向に大きく延伸したフィルムである場合はTD方向)を円周方向にして溶剤シールすることにより作製することができる。また、熱収縮性発泡フィルムの表面に印刷済みのラミネート層を貼り合わせ、その後、大きく収縮する方向(TD方向に大きく延伸したフィルムである場合はTD方向)を円周方向にしてラミネートすることにより作製することもできる。ラミネート温度に特に制限はないが、好ましい温度範囲は70℃未満である。熱収縮性発泡フィルムの表面に貼り合わせる印刷済みのラベルを構成する樹脂は特に限定されないが、低比重、剛性の担保、平滑性の付与の観点から、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート、スチレン-ブタジエンブロック共重合体、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレンから選択される樹脂1つ以上であることが好ましく、ポリスチレン、スチレン-ブタジエンブロック共重合体がさらに好ましい。
<ラベルの比重>
 本発明の一実施形態に係るラベルの比重は、好ましくは0.7以上1.0未満であり、より好ましくは0.7~0.95である。ラベルの比重が1.0未満であれば、水に浮くため、比重が1.0以上のものと、水による比重分離が可能になるため好ましい。ラベルの比重は、熱収縮性発泡フィルムの比重や印刷済のラベルの比重を調製することにより制御できる。
 比重は、例えば、JIS Z8807:2012により測定されるものである。
 ラベルは、特に限定されないが、ぶりき製、TFS(Tin Free Steel)製、アルミニウム製等の金属缶容器(3ピース缶及び2ピース缶、又は蓋付のボトル缶等)、ガラス製の容器又はポリエチレンテレフタレート(PETと略称される)製、ポリエチレン製等の樹脂製容器等のラベルとして用いることができる。
 また、熱収縮性発泡フィルム、及びこれを用いたラベルは、比重が1未満であるので、PETボトルのラベルとして用いた場合には、容器と水中分離ができるため、リサイクル性に優れるという利点もある。
 以下に本発明を実施例及び比較例によって詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 実施例及び比較例で使用した材料は以下の通りである。
<ブロック共重合体の調製:(P-1)>
(1)反応容器中にシクロヘキサン234.0kg、テトラヒドロフラン(THF)37.0gを入れた。
(2)この中に重合開始剤溶液としてn-ブチルリチウムの10質量%シクロヘキサン溶液654mLを加え、30℃に保った。
(3)スチレン16kgを加え、スチレンをアニオン重合させた。内温は60℃まで上昇した。
(4)スチレンが完全に消費された後、反応系の内温を30℃に下げ、33.4kgのスチレンおよび8.6kgの1,3-ブタジエンを同時に一括添加した。内温は70℃まで上昇した。
(5)スチレンが完全に消費された後、反応系の内温を50℃に下げ、33.4kgのスチレンおよび8.6kgの1,3-ブタジエンを同時に一括添加した。内温は84℃まで上昇した。
(6)スチレンと1,3-ブタジエンが完全に消費された後、最後に全ての重合活性末端を水により失活させて、ポリスチレンブロックおよびスチレンとブタジエンのテーパーブロックを持つブロック共重合体を含む重合液を得た。
(7)この重合液を予備濃縮し、さらに減圧ベント付き2軸押出機で脱揮押出しして、目的のペレット状ブロック共重合体(P-1)を得た。
<ブロック共重合体の調製:(P-2)>
(1)反応容器中にシクロヘキサン234.0kg、テトラヒドロフラン(THF)37.0gを入れた。
(2)この中に重合開始剤溶液としてn-ブチルリチウムの10質量%シクロヘキサン溶液787mLを加え、30℃に保った。
(3)スチレン16kgを加え、スチレンをアニオン重合させた。内温は60℃まで上昇した。
(4)スチレンが完全に消費された後、反応系の内温を30℃に下げ、33.4kgのスチレンおよび8.6kgの1,3-ブタジエンを同時に一括添加した。内温は73℃まで上昇した。
(5)スチレンが完全に消費された後、反応系の内温を50℃に下げ、33.4kgのスチレンおよび8.6kgの1,3-ブタジエンを同時に一括添加した。内温は85℃まで上昇した。
(6)スチレンと1,3-ブタジエンが完全に消費された後、最後に全ての重合活性末端を水により失活させて、ポリスチレンブロックおよびスチレンとブタジエンのテーパーブロックを持つブロック共重合体を含む重合液を得た。
(7)この重合液を予備濃縮し、さらに減圧ベント付き2軸押出機で脱揮押出しして、目的のペレット状ブロック共重合体(P-2)を得た。
<数平均分子量>
 また、数平均分子量については、GPC測定法により以下の条件にて測定した。
装置名:HLC-8220GPC(東ソー社製)
カラム:ShodexGPCKF-404(昭和電工社製)を直列に4本接続した。
温度:40℃
検出:紫外可視分光法(254nm)
溶媒:テトラヒドロフラン
濃度:2質量%
検量線:標準ポリスチレン(VARIAN社製)を用いて作成した。
 ブロック共重合体P-1及びP-2を調整した条件を表1に示す。
<熱収縮性発泡フィルムの製造方法>
[使用原料]
・ブロック共重合体:上述の重合で得られたP-1、P-2、631M(デンカ株式会社製)
・伸長粘度調整成分:HMT-PS(東洋スチレン株式会社製)
・アンチブロッキング剤:E640N(東洋スチレン株式会社製)
・化学発泡剤:ポリスチレンES405(永和化成工業株式会社製)
<実施例1>
 以下、実施例1の熱収縮性発泡フィルムの製造方法について記載する。
 実施例1の熱収縮性発泡フィルムを、以下に記載する方法で作製した。説明の都合上、(1)発泡シートの押出し、(2)シート(フィルム)延伸に分けて説明する。
(1)発泡シートの押出し
 シートを押出成形できる、リップ幅300μmのTダイを備えた押出機を用い、表に示した質量割合に従い、SBC-Aのブロック共重合体と、アンチブロッキング剤として製品名「E640N」(東洋スチレン株式会社製)1.3質量部、発泡剤として製品名「ポリスレンES405」(永和化成工業株式会社製)0.5質量部とを溶融混合してシート押出した。樹脂を溶融してTダイに供給する押出機は65mmφの短軸押出機であり、設定温度は200℃とした。また、Tダイの設定温度は180℃とした。得られたシートの厚さは0.30mmであった。
(2)シート(フィルム)延伸
 得られた前記発泡シートを、回転速度の異なる2本のロールを有する縦延伸機に、80℃にて、MD方向に延伸しない(即ち延伸倍率は1.0倍)ように掛け、その後、テンター式横延伸機に掛けて90℃にてTD方向に4.5倍延伸し、最終的に70μm厚の実施例1の熱収縮性発泡フィルムを得た。
 実施例1~5及び比較例1を、実施例1と同様にして、表2に記載の条件で製膜した。なお、実施例5は原料を溶融混合し、実施例1と同様に製膜した。
 なお、実施例2の多層構造の熱収縮性発泡フィルムは、上述の(1)発泡シートの押出しの工程において多層Tダイを用いることにより多層構造のシートを得て、これを上述の(2)シート(フィルム)延伸と同様の工程を経ることにより得た。
<伸長粘度η>
 装置名「DHR-2」(TA Instruments社製)、伸長粘度測定用治具「SER3」を用いて、測定温度110℃、歪み速度0.1/secで測定を行った。
プレス成型機(ショージ社製)を用いて0.3mm厚みの樹脂試験片を作成し、20mm×3mmに切削して測定に使用した。
 なお、測定数は1(n=1)とし、伸長粘度の代表値は以下のように算出した。
 η2:Hencky歪み1のときの伸長粘度
 η1:Hencky歪み0.1のときの伸長粘度
<熱収縮率>
 100℃における熱収縮率は、延伸フィルムを100℃に調整した温水中に10秒間浸漬し、次式より算出した。
 熱収縮率(%)=(L1-L2)/L1×100
L1:収縮前の長さ(主延伸(TD)方向)
L2:収縮後の長さ(主延伸(TD)方向)
<比重>
 熱収縮性発泡フィルムの比重は、当該発泡フィルムから試験片を切り出し、これを用いてJIS Z8807:2012の「液中ひょう量法」に従い、以下に示す装置を用いて測定した。
装置名:MD-200S(アルファ―ミラージュ社製)
<表面平滑性>
 装置名「サーフコーダーET4000」(小坂研究所製)を用いて、1mm×1mmの範囲の3次元表面粗さ測定(即ち表面平滑性の測定)を実施した。なお、実施例における主延伸方向はTD方向であったことから、表面粗さの測定はフィルムのMD方向において実施した。
 評価には、フィルムのMD方向に走査して得られる粗さ曲線から、平均線の方向に基準長さ(L)だけを抜き取り、この抜き取り部分の平均線の方向にx軸、縦倍率の方向にy軸を取り、粗さ曲線をy=f(x)であらわしたときに、f(x)の絶対値を0からLの範囲で積分し、Lで割った値である、算術平均表面粗さ(Ra)を用いた。
[測定条件]
 計測速度:0.2mm/s
 MD方向ピッチ:0.5μm
 TD方向ピッチ:10μm×101ライン
 測定手順:針をフィルムに触れさせながら0.2mm/sの速度でMD方向に移動させ、0.5μm間隔で粗さを測定した。その後、針をフィルムから離し、TD方向に針を10μm移動させ、前述同様にMD方向に粗さを取得した。
<実施例1~6及び比較例1>
 実施例1と同様に、表2に従い実施例1~6及び比較例1の熱収縮性発泡フィルムを作成した。熱収縮性発泡フィルムの物性及び、表2に示す。
<評価>
 実施例1~6及び比較例1の熱収縮性発泡フィルムの性能を以下のように評価した。
<表面平滑性>
 実施例1~6及び比較例1の熱収縮性発泡フィルムについて、上述の手順により算術平均表面粗さ(Ra)を求め、表面平滑性を評価した。評価には、以下の基準を用いた。
優:Raが0.30μm未満
良:Raが0.30μm以上0.50μm未満
可:Raが0.50μm以上0.70μm未満
不可:Raが0.70μm以上
<膨張抑制>
 実施例1~6及び比較例1の熱収縮性発泡フィルムについて、シート及びフィルムの平均膜厚をマイクロメータ―用いて測定した。シートからフィルムを作成した際の膜厚膨張率を以下の式により求め、膨張抑制効果を評価した。評価には、以下の基準を用いた。
膜厚膨張率=(シートの平均膜厚×主延伸方向への延伸倍率/フィルムの平均膜厚)×100(%)
優:120%未満
良:120%以上135%未満
可:135%以上150%未満
不可:150%以上
<分離性>
 実施例1~6及び比較例1の熱収縮性発泡フィルム、及びPETボトルをそれぞれ約1cm角の大きさに裁断し、両者を水中に入れてかき混ぜ、1分間静置した後の分離状態(即ち、熱収縮性発泡フィルム片が水に浮き、PET片と分離しているか否か)を評価した。
評価には、以下の基準を用いた。
可:すべての熱収縮性発泡フィルム片が水には浮き、PET片と完全に分離している
不可:沈んでいる熱収縮性発泡フィルム片がある
<収縮性>
 実施例1~6及び比較例1の熱収縮性発泡フィルムについて、100℃における熱収縮率は、試験片の延伸フィルムを100℃に調整した温水中に10秒間浸漬し、次式より算出した。なお、試験片の延伸フィルムとしては、表面に、間隔がL1(10cm)である2の基準点を設けた10cm×10cmの大きさの熱収縮性発泡フィルム試験片を用いた。
 熱収縮率(%)=(L1-L2)/L1×100
L1:収縮前の長さ(主延伸(TD)方向)
L2:収縮後の長さ(主延伸(TD)方向)
評価には、以下の基準を用いた。
優:75%以上
良:65%以上75%未満
可:55%以上65%未満
不可:55%未満
<製膜性>
 実施例1~6及び比較例1の熱収縮性発泡フィルムについて、以下の基準で製膜性を評価した。
優:製膜が良好である
可:製膜が可能であるが、製膜性に下記((1)~(3))の不良が生じる場合がある。
(1)発泡が安定しにくい
(2)FE(混錬不良による異物)が増加する傾向にある
(3)破断することがある
不可:製膜不可
<考察>
 本発明の実施例に係る熱収縮性発泡フィルムは、表面平滑性に優れるため、その表面へ印刷を施す際には良好な印刷ができると期待できる。他方、本発明の範囲外の熱収縮性発泡フィルムは、表面平滑性が劣っていた。このため、その表面へ印刷を施す際には印刷不具合が生じる可能性がある。
 本発明の実施例に係る熱収縮性発泡フィルムが表面平滑性に優れるメカニズムについては、まだ明らかでない点もあるが、熱収縮性発泡フィルムを構成する樹脂組成物の、110℃、伸長速度0.1/secで測定した一軸伸長粘度ηにおいて、Hencky歪み1における伸長粘度をη1、Hencky歪み2における伸長粘度をη2とした場合に、η2-η1の値を10MPa・s以上に制御したことにより、主延伸時の熱収縮性発泡フィルムの膨張が抑制され、よって熱収縮性発泡フィルムの表面の平滑性が向上したものと考えられる。
 これは、シートの比重(主延伸前)とフィルムの比重(主延伸後)とを比較した場合に、比較例ではフィルムの比重の方が小さくなっているため、主延伸の工程において熱収縮性発泡フィルムが膨張しているのに対し、実施例では両者の差が低減され、主延伸の工程において熱収縮性発泡フィルムの膨張が抑制されていることによっても裏付けられている。
 また、熱収縮性発泡フィルムを構成する樹脂組成物の、110℃、伸長速度0.1/secで測定した一軸伸長粘度ηにおいて、Hencky歪み2における伸長粘度η2を50MPa・s以上に制御したことにより、延伸時の熱収縮性発泡フィルムの膨張が抑制され、よって熱収縮性発泡フィルムの表面の平滑性が向上したものと考えられる。
 本発明にかかる熱収縮性発泡フィルム、及び当該熱収縮性発泡フィルムを用いて得られるラベルは、表面平滑性が向上されている。本発明にかかる熱収縮性発泡フィルム、及び当該熱収縮性発泡フィルムを用いて得られるラベルは、印刷性に優れ、産業上の利用可能性を有する。
1  第二の層
2  第一の層(発泡層)

Claims (9)

  1.  ビニル芳香族炭化水素単量体単位と共役ジエン単量体単位を有するブロック共重合体を含有する樹脂組成物によって構成された発泡層を含む熱収縮性発泡フィルムであって、
     前記熱収縮性発泡フィルムは、前記熱収縮性発泡フィルムのMD方向及びTD方向の少なくとも一方向に延伸された延伸フィルムであり、
     前記樹脂組成物の、110℃、伸長速度0.1/secで測定した一軸伸長粘度ηで、Hencky歪み1における伸長粘度をη1、Hencky歪み2における伸長粘度をη2とした場合に、
      η2-η1の値が10MPa・s以上であり、
      前記η2が50MPa・s以上である、
    熱収縮性発泡フィルム。
  2.  比重が0.7以上1.0未満である、請求項1に記載の熱収縮性発泡フィルム。
  3.  少なくとも一方向の、100℃、10秒間における熱収縮率が50~90%である、請求項1又は請求項2に記載の熱収縮性発泡フィルム。
  4.  前記発泡層のみからなる単層熱収縮性発泡フィルムである、請求項1又は請求項2に記載の熱収縮性発泡フィルム。
  5.  熱収縮性発泡フィルムの最大収縮する方向に対し直交する方向で測定された、前記熱収縮性発泡フィルムの表面粗さRaが、0.05~0.70μmである、
    請求項1又は請求項2に記載の熱収縮性発泡フィルム。
  6.  請求項1又は請求項2に記載の熱収縮性発泡フィルムの表面上に、印刷がなされた、ラベル。
  7.  請求項1又は請求項2に記載の熱収縮性発泡フィルム上に、印刷が表面に施されたラミネート層を備えた、ラベル。
  8.  比重が0.7以上1.0未満である、請求項6に記載のラベル。
  9.  比重が0.7以上1.0未満である、請求項7に記載のラベル。
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