JPH0761695B2

JPH0761695B2 - 熱収縮性ポリオレフィン複合シート

Info

Publication number: JPH0761695B2
Application number: JP2096387A
Authority: JP
Inventors: 洋江沢; 重蔵西場; 孝行渡辺; 敬章津嶋
Original assignee: 三井東圧化学株式会社
Priority date: 1989-05-11
Filing date: 1990-04-13
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPH0373333A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、熱収縮性発泡ポリオレフィンシートに関す
る。特に、ラベル用として利用されるシートに関する。

〔従来の技術〕

熱収縮性を有する発泡シートは、容器、例えばガラス壜
等のプレラベル（内容物を充填する前に容器に巻きつけ
るラベル）として広く利用されている。特に、ポリスチ
レン製の発泡シートは、緩衝性、断熱性や外観上の美麗
さはもとより、加熱して容器に巻きつけるラッピング適
性に優れており多く使用されている。

しかしながら、ポリスチレン製の発泡シートは耐熱性が
不足し、例えば、レトルト殺菌工程のように高温殺菌処
理を要する食品、飲料用のプレラベル、例えば、コーヒ
ーやウーロン茶等のラベルとして適さない。

一方、ポリオレフィン系の非発泡のシートまたはフィル
ムは、レトルト適性のあることが広く知られており、収
縮性能を有するラベル用素材として、検討されている。
しかしながら、プレラベルとして成形する際、シートか
ら円筒状のスリーブに安定してできなかったり、該スリ
ーブを加熱しても均一に収縮せず図柄が歪んでしまうと
いう問題があった。

さらに、ポリオレフィン系のシートまたはフィルムは熱
収縮し始める温度と溶融する温度が接近していることや
収縮したシートまたはフィルムと容器との滑り性が悪く
更に熱を加えることにより、熱収縮性発泡ポリスチレン
シートからなるラベルのように均一な図柄を作成するこ
とが極めて困難である。

また、加熱して容器に密着させても、ラベルを付けた容
器の温度が室温状態に戻るとポリオレフィン系非発泡シ
ートまたはフィルムからなるラベルは弛緩し、密着性が
低下してくる問題点を有している。

一方、ポリオレフィン系の熱収縮性発泡シートも検討さ
れている。しかしながら、発泡シートは収縮性が良好で
あるが、不透明であるために、印刷をシートの外表面に
施す必要がある。このような印刷したシートでは、印刷
インクの転写や、こすれによるインク落ちの問題があ
り、また、ヒートシール強度が不足し、スリーブ生成時
シール性が不安定で十分な強度が得にくいという問題が
あった。スリーブを加熱し、収縮させて容器に密着させ
る工程において、シール性を安定させるために、例えば
ホットメルト剤の使用も検討されているが、容器の用途
に制約を受ける。

すなわち、レトルト殺菌のように高温処理を要する容器
への用途では、シール部分が容易に剥がれる。また高温
熱処理工程を通ると発泡シートの外表面の気泡が傷つ
き、破泡して水を含んでしまう問題があった。このよう
なことから、未だレトルト殺菌等の高温熱処理適性を満
足する適切なプレラベル用シートが世の中に存在しな
い。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、特にレトルト殺菌等の高温熱処理を要
する食品、飲料用容器に適用可能なプレラベルを提供す
ることである。

すなわち、定尺シートの両端をシールしてスリーブを作
成し、しかる後該スリーブを加熱して、収縮させた際、
皺等の発生もなく容器に密着するラッピング適性に優
れ、かつラベルを付けた容器をレトルト殺菌等の高温熱
処理工程を通しても、インク落ち、表面の破れやシール
の剥がれ等の不良が発生せず、すなわち外観上ラベル機
能を損なわずライン上でブロッキングや滑性不足により
ラベルを損傷しないレトルト殺菌等のライン適性に優れ
た熱収縮性の複合シートを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は前記課題を解決するため鋭意検討した結
果、発泡ポリオレフィン発泡シートとポリオレフィン系
フィルムとを特定条件の範囲で組み合わせた熱収縮性ポ
リオレフィン複合シートが極めて有効であることを見出
し本発明を完成した。

すなわち、本発明は、熱収縮性の発泡ポリオレフィンシ
ートとポリオレフィン系フィルムとを貼り合せた複合シ
ートにおいて、（ａ）厚さ0.05〜0.30mm、密度が0.1〜
0.8g/cm³でかつ150℃に加熱した際の収縮率が一方向に2
0％以上であり、それと直角方向の収縮率が５％未満で
ある熱収縮性発泡ポリオレフィンシートと、（ｂ）厚さ
が0.01〜0.05mmで、120℃に加熱した際の収縮率が10％
未満のポリオレフィン系フィルムとを、ポリウレタン系
接着剤で貼り合せたことを特徴とする熱収縮性ポリオレ
フィン複合シートである。

本発明において、熱収縮性の発泡ポリオレフィンシート
とはポリプロピレンとポリエチレンの混合物を主原料と
して製造される。

ポリプロピレンとしては、ポリプロピレンホモポリマ
ー、プロピレンを主体とするエチレン、１−ブテン等の
α−オレフィンとの共重合体およびこれらの変性樹脂等
が挙げられる。

またポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン、中・
高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等いず
れでもよいが、特に低密度ポリエチレン、直鎖状低密度
ポリエチレンが好ましい。

ポリプロピレンとポリエチレンとの混合比率はポリプロ
ピレン100重量部に対してポリエチレンが５〜80重量
部、好ましくは20〜60重量部である。この範囲外では発
泡シートセルが荒れポリオレフィン系フィルムと貼り合
わせる際、接着むらが発生しレトルト殺菌等の高温熱処
理工程中にデラミ等の問題を生じる。

発泡剤としては、有機系の化学発泡剤、例えばアゾジカ
ルボン酸アミド、ニトロソペンタメチレンテトラミン、
無機系の化学発泡剤、例えば、重炭酸ナトリウムとクエ
ン酸等の組合せがある。好ましくは、ポリプロピレンの
融点より高い分解温度を有する有機系の化学発泡剤であ
る。発泡剤の添加比率は樹脂100重量部に対して、0.2〜
2.0重量部である。また、原料は必要に応じて着色剤、
充填剤や帯電防止剤等の添加剤を含有しても良い。これ
らの原料を使用し通常採用される押出機で製造される
が、得られる発泡シートの厚み、密度や収縮性能は本発
明において重要である。

発泡ポリオレフィンシートの厚みは0.05〜0.3mmであ
る。厚みが0.05mm未満では、シートをスリーブ状にし
て、容器に挿入する際、折れ曲り易く、ラベルの高さが
不安定となるばかりか、スリーブを加熱した際、非発泡
のシートまたはフィルムのように均一に収縮せず、ロス
が多くなる等のラッピング適性が低下する。

また、断熱性能や緩衝性能が低下したり、発泡シートの
隠蔽力が低く、ガラス壜やプラスチック等の容器に色調
の強い内容物を充填した場合に印刷した絵の色調が内容
物により左右される等の実用上の問題も発生する。

逆に、0.30mmを越えると、スリーブ状にする際にヒート
シール条件幅が狭くなり、ロスが増すばかりでなく、レ
トルト殺菌等の熱処理時の効率が低下し、実用上好まし
くない。

また、発泡ポリオレフィンシートの密度は、0.1〜0.8g/
cm³である。密度が0.1g/cm³未満の場合は、ラベルとし
て使用する際のヒートシール性が悪くなると同時に、レ
トルト殺菌等の熱処理効果が低下する。逆に0.8g/cm³を
越えると、シートをスリーブ状にして加熱した際、均一
に収縮しなかったり、またラベルを巻いた容器が室温に
戻った際、ラベルの容器への密着性が著しく低下する等
発泡シートとしての効果がない。

発泡ポリオレフィンシートの収縮能力は、150℃に達し
た際の収縮率で規定される。通常150℃のオイルバス中
に１分間静置することにより測定され、一方向に、20％
以上、好ましくは25〜70％収縮し、同時にそれと直角方
向に好ましくは５％未満である。収縮率が20％に満たな
い場合は、複合シートを例えばラベルとして使用した
際、シュリンク後の容器との密着性が不足し、一方、収
縮率が70％を越える場合は加熱収縮させる際に均一に収
縮できず、図柄の歪みが部分的に大きくなる。またヒー
トシールの際に、シール部付近の収縮が大きくなり、ス
リーブを容器に挿入する際のロスも大きくなる。

前記の収縮性能を有する発泡ポリオレフィンシートは、
好ましくは長手方向に大きな収縮率を有する。この発泡
シートはポリプロピレン、ポリエチレン、発泡剤および
必要に応じ、添加剤を加え、密度が0.1〜0.8g/cm³にな
るように既知の方法で製膜しついで、ポリプロピレンの
融点以下の高温で延伸ロールにかけて製造される。

一方、ポリオレフィン系フィルムとしては、ポリプロピ
レンを主原料とした単層または複層のフィルムであり、
ヒートシール性、収縮性、衝撃性等を改善する目的で、
ポリエチレン、ポリブテン、エチレン−プロピレンラバ
ー、エチレン−ブテンラバー等のその他のオレフィン樹
脂をポリプロピレン100重量部に対して０〜30重量部、
好ましくは５〜20重量部の範囲で混合しても何ら差支え
ない。

これらの成形材料を通常の押出成形法等のフィルム成形
法により製造されたポリオレフィン系フィルムが使用可
能である。ポリオレフィン系フィルムの加熱収縮率は、
120℃の温度で何れの方向にも10％未満であり、この値
が10％を越えると、複合シートにした後、シュリンクさ
せてラベルを被覆した容器、例えばガラス壜を120℃の
レトルト釜等の高温熱処理装置に入れて処理して取り出
した際にラベルの図柄が歪んでしまうので採用できな
い。

また、120℃における収縮率を比較した場合、発泡ポリ
オレフィンシートの収縮率がポリオレフィン系フィルム
の収縮率より大きいことが好ましい。

ポリオレフィンフィルムの収縮率が発泡ポリオレフィン
シートの収縮率を越えると、複合したシートにおいてス
リーブを作成した後、加熱して容器に巻き付ける際、ラ
ベルに大きな収縮ジワが発生し、外観を損なう。また、
ポリオレフィン系フィルムの厚さは、0.01〜0.05mmであ
る。厚みが0.01mm未満では、レトルト殺菌下で複合した
シートを被覆した容器どうしが接触した際、フィルムが
破れて、ポリオレフィン系フィルムを張り合せた効果が
得られない。逆に、0.05mmを越えると、複合したシート
を収縮させた際にシワが生じたり、室温にもどった際の
弛緩が大きいポリオレフィン系のフィルムは、収縮性能
の他に、ヒートシール性、耐衝撃性、耐ブロッキングや
滑り性も考慮され前述したようにポリプロピレンに他の
樹脂を混合してもよい。

ポリオレフィン系フィルムのヒートシール強度は140℃
の温度、圧力2kg/cm²で２秒間圧着した条件で得られた
サンプルの15mm巾の引っ張り強度で表され500g以上であ
る。

本発明の熱収縮性ポリオレフィン複合シートは容器のラ
ベルとして使用され、詳しくは、所定の大きさに裁断さ
れ収縮の大きい方向が周方向となるように両端面をシー
トシールしてスリーブ状となし、その後このスリーブ本
体を容器に挿着した後加熱して容器に密着させて使用さ
れる。

ポリオレフィン系フィルムを温度が140℃を越える条件
でヒートシールを実施した場合、スリーブのヒートシー
ル部付近で収縮が大きくなり容器に挿入できなくなる。

また、ポリオレフィン系樹脂の特性から上記条件下で
は、容断し易くなりスリーブ作成時のロスも増大する。

ヒートシール温度が140℃の条件下でヒートシール強度
が500g/15mm未満では、ポリオレフィンフィルムを貼り
合わせた複合シートからスリーブを作成し容器に装着し
て加熱する際や、特に、レトルト殺菌等の高温熱処理工
程を通過する際にシール面より剥がれるロスが多発しポ
リオレフィンフィルムを貼り合わせた効果がない。

本発明でいう、ポリウレタン系接着剤とは、１分子あた
り２個以上のイソシアネート基を有する通常のポリイソ
シアネートと両末端水酸基を有するポリエーテル、ポリ
エステルとを反応させた接着剤が使用可能である。

例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイ
ソシアネート、4,4′−メチレンビス（シクロヘキサ
ン）ジイソシアネート、メチルシクロヘキサン2,4（2,
6）ジイソシアネート、1,3−（イソシアナートメチル）
シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、トリメ
チルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマ−酸ジイ
ソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4′−ジ
フェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシ
アネート、メタキシリレンジイソシアネート等の１分子
当たり２個以上のイソシアナート基を含む化合物と末端
に水酸基を有するポリエステル、ポリエーテル、グリコ
ール等とを反応させて硬化させる通常のドライラミネル
ーション用の接着剤である。

ポリウレタン系接着剤を前記の熱収縮性発泡ポリオレフ
ィン系シートとポリオレフィン系フィルムの境界面に塗
工するには、通常のドライラミネーション装置が使用で
き、ポリウレタン系接着剤のキュアー温度を50℃以下に
する条件が通常採用される。

キュアー温度が50℃以上になると、印刷面の図柄の歪み
が部分的に大きくなり、問題となる。この為、一般的に
使用される、熱融着による方法やエチレン−酢酸ビニル
共重合体等の接着剤を用いる方法では、溶液タイプまた
は無溶剤タイプが用いられるが、接着性に問題があり、
さらに無溶剤タイプでは150℃以上の温度が必要であ
り、本願発明には適用できない。

本発明の熱収縮性ポリオレフィン複合シートは前記発泡
ポリオレフィンシートおよびポリオレフィンフイルムを
ポリウレタン系接着剤で貼り合わせて構成する。この複
合シートにおいて、文字や図柄等の印刷は発泡ポリオレ
フィンシートの表面またはポリオレフィンフィルムの裏
面、好ましくはポリオレフィンフィルムの裏面に施さ
れ、文字や図柄等が発泡ポリオレフィンシートとポリオ
レフィンフィルムの間に挟まれるようにポリウレタン系
接着剤で前記シートとフイルムを接着する。

複合シートの具体的な態様は、例えば、表面に文字や図
柄等を印刷した発泡ポリオレィンシートの表面にポリウ
レタン系接着剤を塗布し、その上にポリオレイン系フィ
ルムを貼り合わせる態様、発泡ポリオレフィンシートの
表面にポリウレタン系接着剤を塗布し、その上に裏面に
文字や図柄等を印刷したポリオレフィンフイルムを貼り
合わせる態様等が挙げられる。またこれら態様におい
て、特異な模様効果を出すためにフィルムの裏面および
シートの表面の両面に印刷を施すことは、これらの印刷
面が複合シートの貼り合わせ面にある限り差し支えな
い。

シートとフイルムを接着するポリウレタン系接着剤層の
厚みは、通常、0.1〜５μｍである。

〔作用および効果〕

本発明の熱収縮性ポリオレフィン複合シートによれば、
スリーブ状にした複合シートを加熱収縮させた際、収縮
によるシワもなく、また収縮後にラベルの弛緩もないプ
レラベルに適する複合シートが得られる。この複合シー
トにより、レトルト殺菌等の高温熱処理工程において
も、印刷インクが直接こすれ合うことがなく、インク落
ちやインク転写の問題が解消されるとともにに、発泡シ
ートの気泡を保護でき、商品価値を高めることができ
る。

また、発泡ポリオレフィンシートにポリオレフィンフィ
ルムを貼り合わせているのでスリーブを成形する際、ヒ
ートシール条件が広く安定しているばかりか、発泡ポリ
オレフィンシートの厚さにより剛性が向上し、スリーブ
を容器に装着する際折れ曲がりによるロスが減少する
等、生産する上での効果がある。

〔実施例〕

次に本発明を代表的な実施例により説明する。

実施例１厚さが0.12mm、密度が0.6g/cm³で150℃の収縮率が流れ
方向で35％、それと直角方向で２％の発泡ポリプロピレ
ンシートに、ウレタン系のインク（商品名UNITAF;大日
本インキ化学（株）製）で印刷を施した。該発泡シート
と厚さが0.025mm、120℃の収縮率が一方が１％、他方が
０％のポリプロピレンフィルム（東セロ（株）製、商品
名:TAF−501C）に、ウレタン系接着剤（商品名EPS75A/K
w40;大日本インキ化学（株）製）をバインダーにして、
通常のドライラミネーション機で25〜30℃の温度で貼り
合せた。

貼り合せた複合シートの150℃における収縮率は、流れ
方向32％、それと直角方向が２％であった。この複合シ
ートをとっくり状のガラス壜に、巻付ける機械にかけ
た。長尺のシートを１枚ずつ所定の長さに切断し、円筒
状の金型（マンドレル）に真空で吸引しながら巻き付け
端面をヒートシールバーで熱溶着した。このシートの円
筒体（スリーブ）を自動的にビンに被せた（スリーブ成
形性）。その後、250℃のシュリンクトンネル中を通過
させた。１分間に200本の速度で成形したが、スリーブ
の壜への被覆も問題がなく、またシュリンク後は、ガラ
ス壜に密着し、ヒートシール部もハガレや破れはなかっ
た（シュリンク性能）。

これらの被覆したガラス壜を120℃の熱水中に30分間放
置したが、外観上、処理前とほとんど変化なかった（耐
レトルト性能）。

比較例１および２発泡ポリオレフィンシートの厚さを、それぞれ0.04mm、
0.32mmとする以外は実施例１と同様の製造方法で複合シ
ートを得た。また、それらを巻付け、シュリンク、レト
ルトの各テストを実施した結果を第１表に示す。この複
合シートの性能について、実施例と同様に試験し、評価
した。結果を表１に示す。

実施例２厚さが0.20mm、密度が0.5g/cm³で150℃の収縮率が流れ
方向で25％、その直角方向が１％の発泡ポリプロピレン
シートを使用する以外は、実施例１と同様にして複合シ
ートを得た。この複合シートの性能について、実施例と
同様に試験し、評価した。結果を表１に示す。

比較例３実施例２において、ポリプロピレンフィルムを0.06mmに
する以外は同様にして複合シートを得た。得られたシー
トの収縮率は、流れ方向で18％であった。この複合シー
トの性能評価の結果を第１表に示した。

比較例４実施例２において厚さが0.025mm、120℃の熱収縮率が縦
方向10％、横方向11％であるポリプロピレンフィルムを
使用した以外は同様にして複合シートを得た。この複合
シートの性能評価の結果を第１表に示した。

実施例３ポリオレフィンフィルムにプロピレン−エチレンのラン
ダムコポリマーを主原料とする厚さが0.025mmの市販の
フイルム（東洋紡製P1128AE）を使用した。フィルムの1
20℃における収縮率は流れ方向（MD）／巾方向（TD）で
5/2％であった。

また、発泡ポリオレフィンシートをつぎのように製造し
た。

ポリプロピレン100重量部に対して低密度ポリエチレン2
0重量部、この樹脂100重量部に対してアゾジカルボン酸
アミドを0.5重量部を口径65mmの押し出機で溶融混練し
た後、Ｔダイより押し出し、次いで120℃のロールに接
触させながら巻取り方向に６倍延伸して、厚み0.12mm、
密度0.6g/cm³の発泡シートを得た。この発泡シートを所
定の温度にした熱ロールに接触させアニールして第２表
に示す収縮性能を有する発泡シートにした。

前記印刷を施した発泡シートとポリオレフィンシートを
通常のドライラミネータを使用してポリウレタン系接着
剤（オレスターNP−1100/NL−2448三井東圧化学（株）
製）を25〜30℃の温度で貼り合せた。

つづいて、得られた複合シートの実用製の評価をつぎの
方法により行い、その結果を第２表に示した。

（１）スリーブ成形性および容器への装着性複合シートを所定の大きさに裁断し、円筒状のマントル
に巻き付けヒートシールしてスリーブとなし、このスリ
ーブをマンドレルから抜き取ると同時に、容器に底方向
から装着する。

（２）シュリンク性能約200℃の雰囲気温度となったシュリンクトンネル中を
所定の速度で通過させた後、容器への複合シートの密着
性や外観等を判定する。

（３）耐レトルト性能複合シートで被服された容器に食品を充填し、120℃の
レトルトの釜に30分間放置し取り出した後、複合シート
の外観を判定する。

比較例５実施例３において熱ロールによるアニールを変えて発泡
シートの収縮性能を第２表の値にする外は同様にして複
合シートを作成し、またその評価を実施した。

複合シートからスリーブとなし、容器に装着しシュリン
クさせると外表面に小皺（WRINKLE）がいり易くまた上
下、端部において発泡シートが外側に向かってカールす
る。

比較例６実施例３において、ポリオレフィンフィルムをポリプロ
ピレン製の市販フィルム（P1120:東洋紡製）に変えた以
外は同様にして複合シートを作成し、またその評価を実
施した。その結果を第２表に示した。

比較例７実施例１で使用したウレタン系接着剤の代わりにエチレ
ン・酢ビ共重合体溶液（溶剤にトルエン−イソプロピル
アルコールを使用）型接着剤（商品名、ディツクシール
Ｍ−750）を用い、70℃で貼り合せた他は同様にして複
合シートを得た。複合シートは、耐レトルト性能試験に
おいて発泡シートとフィルムとの界面で剥離が生じた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者津嶋敬章神奈川県鎌倉市台４―５―45 戸ケ崎寮 (56)参考文献実開昭63−56618（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−56619（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−56620（ＪＰ，Ｕ) 高橋儀作著「プラスチックフィルム、日刊工業新聞社、昭和41−12−15 Ｐ．117

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）厚さが0.05〜0.30mm、密度が0.1〜
0.8g/cm³で、かつ150℃に加熱した際の収縮率が一方方
向に20％以上であり、それと直角方向の収縮率が５％未
満である熱収縮性発泡ポリオレフィンシートと、（ｂ）厚さが0.01〜0.05mm、120℃に加熱した際の収縮
率が10％未満のポリオレフィン系フィルムとを、ポリウ
レタン系接着剤で貼り合わせてなることを特徴とする熱
収縮性ポリオレフィン複合シート
【請求項２】熱収縮性の発泡ポリオレフィンシートとポ
リオレフィン系フィルムとの120℃の収縮率が発泡ポリ
オレフィンシートの収縮率＞ポリオレフィン系フィルム
の収縮率であることを特徴とする請求項１記載の熱収縮
性ポリオレフィン複合シート。
【請求項３】熱収縮性の発泡ポリオレフィンシートとポ
リオレフィン系フィルムとのヒートシール強度が140℃
の温度で500g/15mm以上であることを特徴とする請求項
１記載の熱収縮性ポリオレフィン複合シート。