JPH02111543A - 熱収縮性多層ポリウレタンフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、各種物品の収縮用包材として極めて好適な突
刺、衝撃などの強度と緊縛性に優れた熱収縮性多層ポリ
ウレタンフィルムに関する。

〔従来の技術〕

従来より、収縮包装用フィルムとしては、ポリ塩化ビニ
ル系、ポリプロピレン系、ポリエチレン系などの熱収縮
性フィルムが知られ、それぞれの特徴を活した分野で広
く利用されている。

しかしながら、これらのうちポリ塩化ビニル系熱収縮フ
ィルムは、低温収縮性に優れる反面、熱シールの際に塩
素ガスが発生したり、あるいは可塑剤等の移行による衛
生上の問題に加えて、引張、引裂、突刺、衝撃などの機
械的強度並びに緊縛性等に乏しいといった数多くの欠点
を有している。

一方、ポリプロピレン系及びポリエチレン系熱収縮フィ
ルムは、コストが安く汎用されているものの、収縮温度
が比較的高く、しかもこの場合も突刺、衝撃などの強度
並びに緊縛性等に問題を有するなど、これら既存の収縮
包装用フィルムは、そのいずれをとってみても実態、衝
撃などに対する抵抗性と緊縛性等の点で決して満足でき
るものではなかったのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、かかる事情に鑑みなされたものであり、その
目的とするところは実態、衝撃などの外力に対して優れ
た抵抗性を有すると共に、経時による緊縛性の低下が少
い、収縮用包材として好適な熱収縮性多層ポリウレタン
フィルムを提供する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、前記目的を達成するために、シール強度
が強く、しかも柔軟性、弾力性、及び応力緩和等に独特
の優れた性質を有す・る熱可塑性ポリウレタン樹脂（以
下、ポリウレタン樹脂と称す）に着目し、該ポリウレタ
ン樹脂ベースの熱収縮性フィルムについて鋭意検討の結
果、特定硬度のポリウレタン樹脂を多層構造となしたフ
ィルムが、熱収縮性に優れ、しかも従来のこの種の熱収
縮性フィルムには見られなかった優れた実態、衝撃など
の強度と緊縛性等を兼備し得ることを見い出し、本発明
を完成させた。

即ち、本発明は、相隣接する層が熱可塑性ポリウレタン
樹脂で構成されてなる多層フィルムにおいて、該熱可塑
性ポリウレタン樹脂の硬度がＪＩＳ硬度で５０乃至９５
Ｈｓであり、且つ多層フィルムの１２０℃グリセリン浴
中における熱収縮率が長さ及び幅方向の少なくとも何れ
か一方に２０％以上であることを特徴とする熱収縮性多
層ポリウレタンフィルムに係るものである。

以下、本発明の熱収縮性多層ポリウレタンフィルムにつ
いて詳しく説明する。

本発明において、ポリウレタン樹脂とは、二官能性ポリ
オールとジイソシアネート及びグリコールを主原料とし
てなる分子構造中にウレタン基を含有するゴム状弾性高
分子のうち、熱可塑性を有するものを総称し、具体的に
は使用される前記ポリオール等の原料の種類によって区
別されるところのアジペートエステル系、ポリエーテル
系、カプロラクトンエステル系、ポリ炭酸エステル系等
のポリウレタン樹脂の一種又は二種以上からなるもので
あって、且つその硬度がＪＩＳ硬度で５０乃至９５Ｈｓ
、好ましくは６０乃至９０Ｈｓのものである。

ポリウレタン樹脂の硬度が５０Ｈｓ未満の場合は、強度
が弱くなるために実態、衝撃などの強度が弱くなるのに
対し、硬度が９５Ｈｓより高くなると、柔軟性と弾力性
の低下が著しくなって緊縛性が悪化するなど、ポリウレ
タン樹脂の硬度が前記範囲から逸脱すると、本発明の目
的とするような熱収縮性フィルムが得られない。

本発明の熱収縮性フィルムは、かかるポリウレタン樹脂
の実態、衝撃などの強度と緊縛性等に関する特性を、熱
収縮性を低下さすることなく更に優れたものにするため
に、ポリウレタン樹脂よりなる層を少なくとも二層以上
組合せて、多層構造となした虱に極めて重要な意義があ
る。

すなわち、本発明の熱収縮性多層ポリウレタンフィルム
おいて、ポリウレタン樹脂を多層構造となすことによっ
て奏し得られる効果は、まず第１に、ポリウレタン樹脂
の如き熱可塑性樹脂においては、押出しの際にダイリッ
プを小さくして薄肉化するほど分子の方向性が二次元化
され、延伸過程での分子配向が進みやすくなるために、
かかる薄肉層の組合せによって構成される多層フィルム
は、同一厚さの単層フィルムに比べて、低い延伸倍率で
高い熱収縮性が得られるという、熱収縮性フィルムにと
ってとりわけ優れた効果が発揮されるのである。また第
２の効果は、本発明の熱収縮性多層ポリウレタンフィル
ムが、上記の如く比較的低い延伸倍率によって得られる
ために、延伸後においてもなお優れた柔軟性と弾力性が
保持されるという利点から、実態、衝撃などの強度が強
く、しかも優れた緊縛性を有するという、多層フィルム
特有の数々の特性が具備される点にある。

ここで、本発明の熱収縮性多層フィルムを構成するポリ
ウレタン樹脂としては、基本的に各層が共に同一のもの
か、あるいは種類、硬度等の異なるものであってもよく
、ポリウレタン樹脂であればいかなる組合せのものも包
含するが、中でも本願請求項２及び３に記載の如く、何
れか一方の面にポリエーテル系のポリウレタン樹脂を配
したり、あるいは結晶融解熱０．１乃至３．０ｃａｌ／
ｇの結晶性ポリウレタン樹脂を配することによって、前
者の場合は耐水性、耐湿性、耐カビ性等を、また後者の
場合は粘着性、耐薬品性、耐熱性等をそれぞれ改善した
ものが得られる。

また、本発明の多層フィルムを構成するポリウレタン樹
脂には、その性質を大きく変化させない範囲内で、他の
例えばポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹
脂、エチレン−ビニルアルコール系共重合体樹脂等の樹
脂、あるいは紫外線吸収剤、酸化防止剤、防カビ剤、難
燃剤、黄変防止剤、粘着防止剤、着色剤、滑剤等の各種
添加剤、フィラーを添加することによって、耐久性、取
扱い性、意匠性等を向上させることができる。

本発明の熱収縮性多層ポリウレタンフィルムはまた、該
フィルムの１２０”Ｃグリセリン浴中での熱収縮率が、
長さ及び幅方向の少なくともいずれか一方に２０％以上
、好ましくは３０％以上である。

本発明において、多層フィルムの熱収縮率を１２０℃グ
リセリン浴中での値として表した理由は、収縮包装の際
に通常よく用いられる熱風あるいはスチーム等の熱媒に
比べて、グリセリン浴中の方がフィルムへの熱伝導が均
一で熱収縮率を正しく定量評価できるためであり、かか
る方法で測定した熱収縮率が長さ及び幅方向の両方向と
も２０％未満の場合は、収縮不足となって包装後の仕上
り外観が悪くなると共に、優れた緊縛性が得られなくな
る。

尚、本発明においてかかる熱収縮性多層ポリウレタンフ
ィルムを製造する方法としては、共押出し延伸法が最も
一般的であるが、そのほか個々に製膜延伸した薄肉のフ
ィルムをドライラミネート等の方法で多層構造となした
ものでもよい、また本発明の熱収縮性多層ポリウレタン
フィルムの厚さは、その用途に応じて異なるため、−概
に限定できないが、フィルム強度、緊縛性、経済性、更
には内包される物品へのフィツト感等を考慮した場合、
通常１０乃至２００μのものが好適である。

〔実施例〕

以下、本発明の熱収縮性多層ポリウレタンフィルムにつ
いて、実施例により更に詳しく説明する。

尚、本発明において行った物性の測定法及び評価方法は
次の如くである。

（１）熱収縮率 試料フィルムを１２０℃グリセリン浴中に１０秒間浸漬
し、その間の熱収縮率を測定した。

（２）実態強度 直径７５φの円筒状リングの断面に、試料フィルムを覆
せて固定した後、該円形フィルム面の中心に先端角５３
度の円錐へｙドを２００ｍａ＋／ａ＋ｉｎの速度で突刺
し、フィルムに穴が開くまでの最大荷重（単位：ｇ）を
実態強度とした。

（３）衝撃強度 振子式衝撃試験機（東洋精機製作所製フィルムインパク
トテスター）を用い、フルスケール３０ｋｇ　−ｃｍ、
衝撃ヘッド２インチの条件で衝撃強度（単位：ｋｇ−ａ
＋＋）を測定した。

（４）　　収縮包装後の外観 収縮トンネル装置を用いて、試料フィルムが二輪収縮性
の場合（実施例１−１０、比較例１〜６）は三方シール
包装によって、また試料フィルムが一軸収縮性の場合（
実施例１１〜１３、比較例７）はスリーブシール包装に
よって、それぞれスプレー缶を収縮包装した。包装後の
状態を目視で評価し、外観が良好であったものを（Ｏ）
、収縮むらが認められたものを（×）とした。

（５）緊縛性 上記収縮包装したスプレー缶を４０’Ｃ雰囲気中に１力
月間放置した時、フィルムの緩みがなく優れた緊縛性が
持続されたものを（○）、１力月以内にフィルムに緩み
が生じたものを（×）とした。

（６）　　総合評価 実態強度、衝撃強度、収縮包装後の外観、及び緊縛性な
どの結果をもとに総合評価したもので、収縮包装用フィ
ルムとして好適なものを（○）、不適当なものを（×）
とした。

実施例１〜５、比較例１〜４ ０径５０φの三層押出機を用い、各押出機には硬度の種
々異なるアジペートエステル系のポリウレタン樹脂原料
をそれぞれ供給して溶融混練し、同一口金に通ずる三層
環状ダイスから押出した後、長さ及び幅方向に１．９乃
至２．２倍の割合でチューブラ−延伸することによって
熱収縮率が長さ及び幅方向にいずれも５０乃至６０％で
、各ポリウレタン樹脂層の厚みが１５μ（全厚さは４５
μ）の三層構造よりなる熱収縮性多層ポリウレタンフィ
ルムを作成した。これら多層フィルムについて、実態、
衝撃などの強度と緊縛性を評価した結果を第１表に示し
た。同表より、ポリウレタン樹脂の硬度が本発明の範囲
にあるものは強度が強く、緊縛性に優れるなど、熱収縮
性フィルムとして好適で、更にこれらの性質は参考例と
して示した市販のポリ塩化ビニル製熱収縮フィルム（参
考例１）及びポリプロピレン製熱収縮フィルム（参考例
２）に比べて、はるかに優れるものであることが確認さ
れた。

第１表 （注）・収縮包装後の外観はいずれも良好。

・ＴＰＵとはポリウレタン樹脂を示す。

実施例６〜８、比較例５ 長さ及び幅方向の延伸倍率を変化させる以外は、上記実
施例３と同様の方法によって熱収縮率の種々異なる熱収
縮性多層ポリウレタンフィルムを作成した。

これら多層ポリウレタンフィルムについて実態強度、衝
撃強度、収縮包装後の外観、緊縛性等を評価した結果を
第２表に示したが、同表より熱収縮率が本発明の範囲に
あるものは強度が強く、収縮包装後の外観及び緊縛性等
に優れることが確認された。

第２表 比較例６ ０径６０φの押出機に硬度８０Ｈｓのアジペートエステ
ル系ポリウレタン樹脂原料を供給して環状ダイスから押
出した後、長さ及び幅方向に２．５乃至２．７倍の割合
でチューブラ−延伸する以外は実施例３と同様の方法に
よって、熱収縮率が長さ及び幅方向に５０乃至６０％で
、厚さ４５μの熱収縮性単層ポリウレタンフィルムを作
成した。

この熱収縮性単層ポリウレタンフィルムは、収縮包装後
の外観と緊縛性に優れるが、下記の如く実態、衝撃など
の強度は前記実施例３に示した本発明の熱収縮性多層ポ
リウレタンフィルムに比べて劣っていることから、ポリ
ウレタン樹脂の種類と厚さ及び熱収縮率等を同一として
比較すると、多層フィルムの方が単層フィルムより優れ
ていることが確認された。

（注） ・熱収縮率は、（長さ方向／幅方向）の値である。

実施例９ 内層及び外層のアジペートエステル系ポリウレタン樹脂
原料の代りに、硬度８０Ｈｓのポリエーテル系ポリウレ
タン樹脂原料を用いる以外は、実施例３と同様の方法に
よって、熱収縮率が長さ及び幅方向にいずれも５０乃至
６０％の三層構造よりなる熱収縮性多層ポリウレタンフ
ィルムを作成した。

この熱収縮性多層ポリウレタンフィルムは、実態強度１
６００ｇ、衝撃強度１７Ｋｇ−ｃ−と強度が強く、しか
も緊縛性に優れることが確認されたほか、更に該多層フ
ィルムを８０°Ｃ温水中に浸漬して経時による強度変化
を測定した結果、浸漬１力月後の強度保持率が約８０％
（実施例３の多層フィルムでは強度保持率が４０％に低
下）と耐水性にも優れていることが判った。

実施例１０ 内層のアジペートエステル系ポリウレタン樹脂原料の代
わりに、硬度８５Ｈｓで結晶融解熱１．５ｃａｎ／ｇの
結晶性ポリウレタン樹脂原料を用いる以外は実施例３と
同様の方法によって、熱収縮率が長さ及び幅方向にいず
れも４５乃至５５％の三層構造よりなる熱収縮性多層ポ
リウレタンフィルムを作成した。

この熱収縮性多層ポリウレタンフィルムは、実態強度１
５００ｇ、衝撃強度１５Ｋｇ−ｃｍと強度が強く、しか
も緊縛性に優れるほか、更にフィルム同士の粘着性が少
く、フィルムの取扱い性及び収縮包装適性等にも優れる
ことが確認された。

実施例１１〜１３、比較例７ ０径５０φの二層押出機を用い、外層を構成する第１の
押出機には硬度９０Ｈｓのカプロラクトンエステル系ポ
リウレタン樹脂原料を、また内層を構成する第２の押出
機には硬度８５Ｈｓのアジペートエステル系ポリウレタ
ン樹脂原料をそれぞれ供給して溶融混練し、同一口金を
有する二層式下ダイから押出した。引続きこの多層フィ
ルムをロール延伸機を用いて、１００°Ｃの温度で長さ
方向に種々の倍率で一軸延伸することによって、外層１
０μ、内層４０μ（全厚さ５０μ）の熱収縮性多層ポリ
ウレタンフィルムを作成した。

これら熱収縮性多層ポリウレタンフィルムにっいて、実
態強度、衝撃強度、収縮包装後の外観、及び緊縛性等を
評価した結果を第３表に示した。

同表より、多層ポリウレタンフィルムの熱収縮率が本発
明の範囲にあるものは、強度が強く、緊縛性に優れ、し
かも収縮包装後の外観が良好であるなど、熱収縮性フィ
ルムとして好適であることが確認された。

第３表 （注）・熱収縮率は、（長さ方向／幅方向）の値である
。

〔発明の効果〕

本発明の熱収縮性多層ポリウレタンフィルムは、以上の
如く特定硬度のポリウレタン樹脂で多層フィルムを構成
したものであるため、熱収縮性に優れるばかりか、該ポ
リウレタン樹脂特有の柔軟性と弾力性によって、これま
での熱収縮性フィルムでは到底持ち合わせることができ
なかった極めてソフトな手触り感と、優れた実態、衝撃
などの強度を有するものである。

また、本発明の熱収縮性多層ポリウレタンフィルムは、
ポリウレタン樹脂の優れた応力緩和現象によって経時に
よる緊縛性の持続効果が長期にわたって発揮されるとい
う特筆すべき性質を有するほか、使用するポリウレタン
樹脂の種類を適宜変えることにより耐水性、粘着性、耐
薬品性、耐熱性、収縮包装適性等の諸性質を更に向上さ
せることができるなど数々の特徴を兼備するため、収縮
用包材あるいは一般産業用資材等として、極めて利用価
値の高いものである。

特許出願人　　　大倉工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、相隣接する層が熱可塑性ポリウレタン樹脂で構成さ
   れてなる多層フィルムにおいて、該熱可塑性ポリウレタ
   ン樹脂の硬度がＪＩＳ硬度で５０乃至９５Ｈｓであり、
   且つ多層フィルムの１２０℃グリセリン浴中における熱
   収縮率が長さ及び幅方向の少なくともいずれか一方に２
   ０％以上であることを特徴とする熱収縮性多層ポリウレ
   タンフィルム。 ２、請求項１記載の多層フィルムにおいて、少なくとも
   一方の面がポリエーテル系の熱可塑性ポリウレタン樹脂
   で構成されていることを特徴とする熱収縮性多層ポリウ
   レタンフィルム。 ３、請求項１記載の多層フィルムにおいて、少なくとも
   一方の面が０．１乃至３．０ｃａｌ／ｇの結晶融解熱を
   有する熱可塑性ポリウレタン樹脂で構成されていること
   を特徴とする熱収縮性多層ポリウレタンフィルム。