JP4605873B2

JP4605873B2 - 収縮性ポリオレフィンフィルム

Info

Publication number: JP4605873B2
Application number: JP2000264764A
Authority: JP
Inventors: 正径小林; 和宏浜田; 文雄堀田
Original assignee: Kohjin Holdings Co Ltd
Current assignee: Kohjin Holdings Co Ltd
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2020-09-01
Also published as: JP2002069212A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は１００℃以下の収縮率が高く、包装仕上がりが良く、しかも室温放置での収縮が起こりにくく、保存安定性の良好な、弁当容器の結束包装用、プラスチックボトルの収縮ラベル用等に好適に用いられる収縮性ポリオレフィンフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
弁当容器の結束用フィルムあるいは飲料用の小型のペットボトル用収縮ラベルフィルム等は、低温収縮率、例えば１００℃熱収縮率、が良好で、且つ室温放置での収縮が起こりにくい保存安定性の良好なフィルムが要求されており、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂及びポリ塩化ビニル系樹脂を、用途に応じて一軸延伸したフィルムあるいは縦横両方向にアンバランスな倍率で二軸延伸したフィルムが多く利用されている。
しかし、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂を使用した収縮フィルム（特開平７−２０７８５号公報、特開平７−４８４４１号公報、特開平８−１８７７７８号公報）は収縮仕上がりが良好で、その上、室温放置での収縮が起こりにくく、保存安定性が良好であるが、比重が大きいために、被包装物から分別した後、スクラップとしての重量が大きくなる問題を有しており、更に、ポリ塩化ビニルは焼却すると塩素系の極めて人体に有害な有機化合物を発生するという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、ポリオレフィン系樹脂を使用した収縮フィルムは、比重が小さいためスクラップとして軽く、その上、焼却後にも有害な有機化合物を発生しないものの、低温、例えば１００℃以下、の収縮率が、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂より低く、収縮仕上がりが劣る問題を有しているため、石油樹脂類を添加して収縮仕上がりを改善している（特開平２−２５１５４９号公報、特開平６−３０６２２４号公報）。しかしながら、石油樹脂類はマスターバッチ加工が必須なため、原料コストが高価になるという問題があった。
そのため、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂に変わる、低温収縮性が良好で且つ、保存安定性が良好で、その上、焼却時に有害物質を排出せず、比重が小さく、マスターバッチ加工の必要のない樹脂を使用した収縮フィルムが求められている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記の課題を解消すべく鋭意検討した結果、結晶性プロピレン−α−オレフィン共重合体と、特定の結晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体からなる樹脂組成物を使用し、特定の温度・延伸倍率で、一軸延伸、または二軸延伸することにより、１００℃以下の収縮率が高く、且つ、室温放置での収縮率が低く保存安定性が良好なフィルムが得られることを見出し、本発明に到達した。
【０００５】
即ち本発明は、結晶性プロピレン−α−オレフィン共重合体９５〜７０ｗｔ％、ビカット軟化点が６５℃以下でブテン−１の成分含有率が５０ｍｏｌ％以上である結晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体５〜３０ｗｔ％からなる樹脂組成物を溶融混練後、冷却固化したシートを、延伸温度７０〜１２０℃で１．５〜５倍一軸延伸した、収縮性ポリオレフィンフィルム、
さらに、結晶性プロピレン−α−オレフィン共重合体９５〜７０ｗｔ％、ビカット軟化点が６５℃以下でブテン−１の成分含有率が５０ｍｏｌ％以上である結晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体５〜３０ｗｔ％からなる樹脂組成物を溶融混練後、冷却固化したシートを、延伸温度７０〜１２０℃で、縦又は横方向に１．５〜５倍、その直交方向に縦又は横方向の７５％以下（但し１．１倍以上）の延伸倍率で、同時二軸延伸もしくは逐次二軸延伸した収縮性ポリオレフィンフィルム、
を提供するものである。
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いられる結晶性プロピレン−α−オレフィン共重合体は、α−オレフィンとして、エチレン、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からなる群から選ばれた１種または２種以上が挙げられ、その中でもエチレンまたはブテン−１が好ましい。
結晶性プロピレン−α−オレフィン共重合体の示差走査熱量計（ＤＳＣ）で示される融解ピーク温度は１２０〜１４０℃の間が好ましい。融解ピーク温度が１２０℃以下では腰が低くなり耐熱性が低下するので好ましくなく、１４０℃以上では１００℃以下の収縮率が低下し好ましくない。
結晶性プロピレン−α−オレフィン共重合体のＭＦＲ（ｇ／１０ｍｉｎ：測定温度２３０℃、測定荷重２．１６Ｋｇ）は０．５〜２０の間が好ましい。ＭＦＲが０．５以下では押出機の樹脂圧力が上昇し加工性、生産性が悪くなり、またダイから押し出された溶融樹脂に縦筋が発生しやすくなり好ましくなく、２０以上では溶融樹脂の冷却固化時にべたつきやすく製膜不良となるので好ましくない。
【０００７】
本発明で用いられる結晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体は、ビカット軟化点が６５℃以下で、ブテン−１の成分含有率が５０ｍｏｌ％以上のものであり、α−オレフィンとして、エチレン、プロピレンから選ばれた１種又は２種が挙げられる。
本発明でいう結晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で示される溶融ピーク温度が５０〜１１０℃程度に存在するものをいう。非晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体は自然収縮率が高くなり好ましくない。
結晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体のビカット軟化点は、１００℃以下の収縮率を高くするため、６５℃以下にする必要がある。ビカット軟化点が６５℃以上では十分な１００℃以下の収縮率を発現しない。
結晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体のブテン−１の成分含有率は５０ｍｏｌ％以上であることが必要で、含量がこれより低いと結晶性プロピレン−α−オレフィン共重合体との相溶性が低下するので好ましくない。
結晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体の溶融粘度（２３０℃）は１０００〜２００００ｐｏｉｓｅが好ましい。
【０００８】
本発明では結晶性プロピレン−α−オレフィン共重合体と結晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体を樹脂組成物として使用する。この際樹脂組成物中の結晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体は５〜３０ｗｔ％であることが必要である。５ｗｔ％以下では１００℃以下の収縮率が低下することにより収縮仕上がりが悪くなり、また室温放置での収縮を抑えることができず保存安定性が低下する。一方、３０ｗｔ％以上では製膜時のべたつきが大きく製膜不良となり、延伸フィルムにおいてはブロッキングを起こしやすく、フィルム同士の摩擦係数が高くなり、また、腰も低下する。
【０００９】
本発明におけるフィルムの製膜延伸方法を説明する。
製膜は、樹脂組成物を溶融混練後、Ｔダイ、あるいは環状ダイから１３０〜２５０℃で押出、冷却固化して成形する方法による。
製膜したフラット状シート、あるいはチューブ状シートは、用途により一軸あるいは二軸延伸される。
例えば、弁当容器の結束用の収縮フィルム等は、結束方向と直交方向にはフィルムが抑えられていないため、二軸方向に収縮するフィルムでは、図１のように、収縮後のフィルムが変形して見栄えが悪くなるので、一軸方向にのみ収縮することが必要である。従って、これらの用途に用いるフィルムとしては、縦方向に一軸延伸する熱ロール延伸法、又は横方向に一軸延伸するテンター延伸法を用いることが好ましい。
一軸延伸は７０〜１２０℃の温度範囲で行わなければならない。延伸温度が７０℃以下では延伸時にフィルムの白化が起こってしまい、１２０℃以上では１００℃以下の収縮率が低く、腰が低下したフィルムになる。また、延伸倍率は１．５〜５倍の範囲で延伸を施さなければならない。延伸倍率が１．５倍以下ではフィルムの腰、１００℃以下の収縮率が低下し、その上、室温放置での収縮率を抑えることができなくなる。延伸倍率が５倍以上の場合、１００℃以下の収縮率が低下し、また、延伸時にフィルムが白化を起こす。
一方、プラスチックボトル用の収縮ラベルフィルム等は、結束方向のみに収縮するフィルムでは、図２のような、ボトルの縦方向に直径が変化するようなボトルを包装する場合、結束方向と直交方向にフィルムがたるむため見栄えが悪くなるため、二軸延伸フィルムが必要となる。従って、これらの用途に用いるフィルムとしては、テンター同時もしくは逐次二軸延伸法、ロール延伸、テンター延伸を組み合わせた二軸延伸法、チューブラー二軸延伸法のいずれかを用いる必要がある。
二軸延伸は７０〜１２０℃の温度範囲で行わなければならない。延伸温度が７０℃以下では延伸時にフィルムの白化が起こってしまい、１２０℃以下では１００℃以下の収縮率が低く、腰の低下したフィルムになる。また、延伸倍率は縦又は横方向を１．５〜５倍、その直交方向を縦又は横方向の７５％以下（但し１．１倍以上）にする必要がある。縦又は横方向の倍率が１．５倍以下ではフィルムの腰、１００℃以下の収縮率が低下してしまい、５倍以上にすると１００℃以下の収縮率が低下し、その上、延伸時にフィルムの白化を起こす。一方、その直交方向の倍率が１．１倍以下では直交方向の１００℃以下の収縮が発現しないので収縮フィルムのタイト感が無くなり見栄えが悪くなり、直交方向の倍率が縦又は横の倍率の７５％以上では、縦又は横の収縮率が低下して、収縮フィルムのタイト感が無くなり見栄えが悪くなる。
【００１０】
本発明において、室温放置での収縮率を低減するために、延伸後に熱処理を施すことが好ましく、延伸後のフィルムの熱処理温度（Ｔ）と延伸温度（Ａ）の関係はＡ−１０≦Ｔ≦Ａ−５が好ましい。
【００１１】
本発明において、１２−ヒドロキシ−ステアリン酸マグネシウムを、樹脂組成物に対して５００〜３０００ｐｐｍ添加すると、厚みムラが減少するので、添加するのが好ましい。
【００１２】
本発明におけるフィルムは必ずしも単層である必要はなく、フィルムに必要とされる特性を発現させるために２層以上にしても良い。
【００１３】
本発明におけるフィルムは、フィルムを製造する工程で発生するスクラップを回収、混入してもよい。スクラップの混入率はフィルムの特性を低下させない範囲であれば特に制限はない。
【００１４】
本発明のフィルムの厚みは特に制限はないが要求されるフィルムの腰、強度に応じて１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜７０μｍの範囲が望ましい。
【００１５】
更に、本発明の目的に支障をきたさない範囲で、滑剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤等の添加剤を適宜使用することができる。
また、フィルム表面の濡れ指数を上げ印刷性を改良する目的でコロナ処理を行っても良い。
【００１６】
【実施例】
以下実施例によって本発明をより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。また、実施例におけるフィルム物性の測定方法は下記に従う。
【００１７】
（１）１００℃熱収縮率
縦横１００ｍｍの正方形に切り取ったフィルムのＬ０を測定後、１００℃のグリセリン浴に１０秒間浸漬し、その後、１０秒間水冷して、Ｌ１の寸法を計測し、数１によりＭＤ、ＴＤそれぞれの１００℃熱収縮率を算出した。
【００１８】
【数１】
収縮率＝Ｌ０−Ｌ１／Ｌ０
但し、Ｌ０＝収縮前のサンプルの寸法（ｍｍ）、Ｌ１＝グリセリンに浸漬後、水冷したサンプルの寸法（ｍｍ）
【００１９】
（２）自然収縮率
縦横２００ｍｍの正方形に切り取ったフィルムを３５℃雰囲気で１６時間放置してＭＤの自然収縮率のみ数１に準じ算出した。
【００２０】
（３）弁当結束包装用フィルムの評価
（株）協和電機製帯掛けシュリンク包装機を使用し、そばの入った透明プラスチック容器に、余裕率２％でフィルムを延伸方向である縦方向にスリーブ状に巻き付け２２０℃で溶断シール後、設定温度１４０℃のシュリンクトンネルにてフィルムを収縮させた。
フィルムが十分に収縮してタイト感のある仕上がりを○とし、収縮不足でタイト感がないものは×とした。
【００２１】
（４）収縮ラベルフィルムの評価
フィルムを、結束方向に余裕率２％で円筒状にし、重ねしろを接着剤で張り合わせたスリーブを使用して、高さ２５ｃｍ、底部の直径７ｃｍ、口部の直径２ｃｍのＰＥＴボトルの胴部を被せた後、設定温度１８０℃のシュンクトンネルを通過させて、円筒状スリーブをＰＥＴボトルに装着した。
収縮後のスリーブが十分にボトルに密着し、スリーブの見栄えが良好なものを○、スリーブがＰＥＴボトルに十分に密着しないでスリーブの見栄えが悪いものを×とした。
【００２２】
実施例１
結晶性プロピレン−エチレンランダム共重合体▲１▼（エチレン含量６ｍｏｌ％、ＭＦＲ＝２．３ｇ／１０ｍｉｎ、（株）グランドポリマー製）９０ｗｔ％、結晶性ブテン−１−プロピレン共重合体▲２▼（ビカット軟化点５９℃、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０ｍｉｎ、（株）三井化学製）１０ｗｔ％からなる樹脂組成物を、一台の押出機にて１３０〜２４０℃で溶融混練し、Ｔダイから押出された溶融樹脂を２０℃のキャスティングロール上で冷却固化し、未延伸原反を得た。この未延伸原反を熱ロール法を用いて、延伸倍率２．５倍、延伸温度９０℃の条件で縦一軸延伸した。得られた延伸フィルムの特性結果を表１に示す。
得られた延伸フィルムの熱収縮率を測定したところ縦方向（ＭＤ）の１００℃収縮率は３２％であり、そば弁当の結束包装をしたところ十分な結束力が得られた。
また、ＭＤの自然収縮率も１．０％と低く、２５℃雰囲気の一ヶ月放置ではフィルムの平面性は崩れることはなかった。
【００２３】
実施例２
実施例１で得られた延伸フィルムを、テンターに導いて１００℃で横方向（ＴＤ）に１．９倍に延伸し、二軸延伸フィルムを得た。
得られた延伸フィルムの熱収縮率を測定したところＭＤ／ＴＤ＝３０％／５％であり、ラベル用フィルムの包装評価では、ＰＥＴボトルにフィルムが十分密着して、見栄えは良好であった。
また、ＭＤの自然収縮率は０．５％と低く、２５℃雰囲気での一ヶ月放置後のフィルムの平面性は良好だった。
【００２４】
比較例１
実施例１において、結晶性プロピレン−エチレンランダム共重合体を１００ｗｔ％にした以外は実施例１と同じ方法で実施し、延伸フィルムを得た。
得られた延伸フィルムのＭＤの１００℃収縮率を測定したところ３０％であり、そば弁当の結束包装でも十分な結束力が得られた。
しかしＭＤの自然収縮率が３．０％と高く、２５℃雰囲気の一ヶ月放置後の平面性は悪化していた。
【００２５】
比較例２
実施例１で得られた延伸フィルムを、テンターに導いて１００℃でＴＤに２．５倍に延伸し、二軸延伸フィルムを得た。
得られた延伸フィルムの熱収縮率を測定したところＭＤ／ＴＤ＝２５％／１５％であり、ラベル用フィルムの包装評価では、ＭＤ収縮率が低いため、ＰＥＴボトルにフィルムは十分には密着せず、またＴＤの収縮が大きく包装フィルムの見栄えが悪かった。
一方、ＭＤの自然収縮率は０．３％と低く、２５℃雰囲気での一ヶ月放置後の平面性は良好だった。
【００２６】
比較例３
実施例１において、延伸温度を１３０℃にした以外は実施例１と同じ方法で実施し、延伸フィルムを得た。
得られた延伸フィルムのＭＤの１００℃収縮率を測定したところ２０％であり、そば弁当の結束包装では十分な結束力が得られなかった。
一方、ＭＤの自然収縮率は０．５％と低く、２５℃雰囲気での一ヶ月放置後の平面性は良好だった。
【００２７】
比較例４
実施例１において、延伸倍率を６倍にする以外は実施例１と同じ方法で実施したが、延伸中にフィルムが白化し、実用に耐える透明感はなかった。
【００２８】
実施例３
実施例１において、結晶性ブテン−１−プロピレン共重合体▲１▼１０ｗｔ％に代えて、結晶性ブテン−１−プロピレン共重合体▲２▼（ビカット軟化点５９℃、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０ｍｉｎ、（株）三井化学製）２０ｗｔ％とした以外は実施例１と同じ条件で実施し、延伸フィルムを得た。
得られた延伸フィルムのＭＤの１００℃収縮率は３４％と高く、そば弁当の結束包装でも十分な結束力が得られた。
また、ＭＤの自然収縮率も０．９％と低く２５℃雰囲気での一ヶ月放置後の平面性は良好だった。
【００２９】
実施例４
実施例３において、樹脂組成物に１２−ヒドロキシ−ステアリン酸マグネシウムを５００ｐｐｍ添加した以外は実施例３と同じ条件で実施し、延伸フィルムを得た。
得られた延伸フィルムのＭＤの１００℃収縮率、自然収縮率は実施例３の延伸フィルムと同じであり、そば弁当の結束包装では十分な結束力が得られ、かつ、２５℃雰囲気での一ヶ月放置後の平面性は実施例３の延伸フィルムよりも更に良好であった。
【００３０】
比較例５
実施例１において、結晶性ブテン−１−プロピレン共重合体▲１▼１０ｗｔ％に代えて、結晶性ブテン−１−プロピレン共重合体▲３▼（ビカット軟化点８７℃、ＭＦＲ＝１．０ｇ／１０ｍｉｎ、（株）三井化学製）２０ｗｔ％を使用した以外は実施例１と同じ条件で実施し、延伸フィルムを得た。
得られた延伸フィルムのＭＤの１００℃収縮率は２４％と低く、そば弁当の結束包装では十分な結束力は得られなかった。
一方、ＭＤの自然収縮率は０．３％と低く、２５℃雰囲気での一ヶ月放置後の平面性は良好だった。
【００３１】
比較例６
実施例１において、結晶性ブテン−１−プロピレン共重合体▲１▼１０ｗｔ％に代えて、結晶性ブテン−１−プロピレン共重合体▲４▼（ビカット軟化点８３℃、ＭＦＲ＝６．０ｇ／１０ｍｉｎ、（株）三井化学製）２０ｗｔ％を使用した以外は実施例１と同じ条件で実施し、延伸フィルムを得た。
得られた延伸フィルムのＭＤの１００℃の収縮率は２５％で、そば弁当の結束包装では十分な結束力を得られなかった。
一方、ＭＤの自然収縮率は０．５％と低く、２５℃雰囲気での一ヶ月放置後の平面性は良好だった。
【００３２】
【表１】

【００３３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、低温収縮性が良く、収縮仕上がりが良好で且つ、室温放置での収縮率が低く保存安定性に優れ、比重が小さく、焼却時に有害な有機化合物を発生しない、一軸延伸フィルムあるいは二軸延伸フィルムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】二軸方向に収縮するフィルムを弁当容器の結束に用いた例示図である。
【図２】一軸方向に収縮するフィルムをプラスチックボトルのラベルに用いた例示図である。

Claims

結晶性プロピレン−α−オレフィン共重合体９５〜７０ｗｔ％、ビカット軟化点が６５℃以下でブテン−１の成分含有率が５０ｍｏｌ％以上である結晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体５〜３０ｗｔ％からなる樹脂組成物を溶融混練後、冷却固化したシートを、延伸温度７０〜１２０℃で１．５〜５倍一軸延伸した、結束包装用又は収縮ラベル用の単層収縮性ポリオレフィンフィルム。
結晶性プロピレン−α−オレフィン共重合体９５〜７０ｗｔ％、ビカット軟化点が６５℃以下でブテン−１の成分含有率が５０ｍｏｌ％以上である結晶性ブテン−１−α−オレフィン共重合体５〜３０ｗｔ％からなる樹脂組成物を溶融混練後、冷却固化したシートを、延伸温度７０〜１２０℃で、縦又は横方向に１．５〜５倍、その直交方向に縦又は横方向の７５％以下（但し、１．１倍以上）の延伸倍率で、同時二軸延伸もしくは逐次二軸延伸した、結束包装用又は収縮ラベル用の単層収縮性ポリオレフィンフィルム。