JPS645545B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は熱収縮性複合フイルムによる収縮包
装体に関する。 最近、包装物品の外観向上のための外装、内容
物の直接衝撃を避けるためのタイト包装、ガラス
びんもしくはプラスチツク容器の保護と商品の表
示とを兼ねたラベル包装、その他輪送空間の減
少、包装物品の結束等を目的として、包装品の外
装、各種成型品のラベルシール、キヤツプシール
等が広く使用されている。これらの目的に使用さ
れるプラスチツクフイルムは、異方性の熱収縮
性、ヒートシール性、印刷性等を具備することが
要求されている。 上記の目的を達するものとして、従来、ポリ塩
化ビニル、電子線照射したポリエチレン等からな
るフイルムが使用され、またインスタントカツプ
ラーメンの容器のような軽包装材料として２軸延
伸ポリプロピレンフイルムが使用されている。し
かしながら、上記ポリ塩化ビニルフイルムは、熱
収縮性が良い反面、ヒートシール性に乏しくて接
着剤を使用せねばならず、また廃棄物の焼却に際
して発生塩素ガスによる腐食、環境問題があつて
好ましくない。また上記ポリエチレンフイルムの
場合は、透明性、光択性が十分でなく、また縦、
横方向の熱収縮率が異なるフイルムを得難い。さ
らに２軸延伸ポリプロピレンフイルムは、低温で
の熱収縮率が低いために高温で熱収縮させる必要
があり、その際被包装物の温度も上昇し、被包装
物の変質、着色などの障害、外装材あるいは容器
自体の変形などを生ずるので、外観の良いタイト
な包装体が得難い。 この発明者は、上記の問題を解決し市場の要求
に応えるために鋭意研究した結果、この発明を完
成するに至つたものである。 すなわちこの発明は、プロピレン系重合体とブ
テン系重合体との混合樹脂を基層とし、該基層の
少なくとも片面に、融点150℃以下のオレフイン
系樹脂の表面層を有する複合フイルムにして、該
複合フイルムの横方向もしくは縦方向のいずれか
一方の120℃における熱収縮率が他方向の熱収縮
率に対して２倍以上である熱収縮性複合フイルム
をもつて、該フイルムの比収縮度が90％以下の収
縮状態にて固形物体の外側が部分的或いは全面的
に密着被覆されていることを特徴とする熱収縮性
複合フイルムによる収縮包装体である。 この発明に使用する複合フイルムの厚みは10〜
500ミクロンの範囲であり、通常のフイルムと称
せられる場合は、表面層の厚み0.2〜20ミクロン、
基層の厚み10〜200ミクロンであり、通常のシー
トと称せられる場合は表面層の厚み１〜30ミクロ
ン、基層250〜500ミクロンが一般的である。この
明細書においては、フイルムとシートを区別する
ことなく、複合シートを含めて複合フイルムと総
称する。 複合フイルムの基層を形成する混合樹脂のう
ち、プロピレン系重合体は、アイソタクチツクポ
リプロピレン、およびプロピレンと炭素数２〜10
（炭素数３を除く）のα−オレフインとの共重合
体である。そしてこの共重合体中のα−オレフイ
ン成分の含有量は全共重合成分に対して2.5〜25
重量％、好ましくは3.6〜20重量％である。 上記プロピレン系重合体のうち、ポリプロピレ
ンのメルトインデツクス（測定温度230℃、単位
ｇ／10分、以下MIと略称する）は、0.5〜10、好
ましくは1.0〜７である。またプロピレン・α−
オレフイン共重合体のMIは0.1〜20、好ましくは
1.5〜９である。 複合フイルムの基層を形成する他の樹脂のブテ
ン系重合体は、アイソタクチツクポリブテン−
１、およびブテン−１と炭素数２〜10（炭素数４
を除く）のα−オレフインとの共重合体である。
そしてこの共重合体中のα−オレフイン成分の含
有量は、全共重合成分に対して１〜20重量％、好
ましくは１〜15重量％である。 上記ブテン系重合体のうち、ポリブテン−１の
MIは、0.1〜20、好ましくは1.0〜10である。また
ブテン・α−オレフイン共重合体のMIは、上記
ポリブテン−１と同じく、0.1〜20、好ましくは
1.0〜10である。 複合フイルムの基層は、上記のプロピレン系重
合体とブテン系重合体との混合樹脂によつて形成
されるが、フイルムの透明性、光沢性の点からみ
てプロピレン・α−オレフイン共重合体とブテン
系重合体との混合物が好ましい。混合樹脂中のプ
ロピレン系重合体の混合割合は全混合樹脂に対し
て５〜95重量％、好ましくは15〜90重量％であ
る。プロピレン系重合体の混合割合が５重量％未
満であると、複合フイルムの腰が弱くなつて自動
包装機に使用できず、また収縮性の開始温度が高
くなり、かつ得られる熱収縮率も低下する。これ
に反し混合割合が95重量％を越えると、上記５重
量％未満の場合と同様に、収縮性の開始温度が高
く、かつ熱収縮率は低下する。そして熱収縮率が
低下するとこの発明の目的とする密着包装体が得
られない。 次に、上記基層の少なくとも片面に設けられる
表面層は、融点150℃以下、好ましくは147℃以
下、更に好ましくは135℃以下のオレフイン系樹
脂であり、これらのオレフイン系樹脂としては、
ポリエチレン、エチレン・α−オレフイン共重合
体、プロピレン・α−オレフイン共重合体、ポリ
ブテン−１、ブテン・α−オレフイン共重合体、
ヘキセン・α−オレフイン共重合体などがあげら
れる。上記に例示した共重合体、たとえばエチレ
ン・α−オレフイン共重合体は、エチレンを主要
成分とし、α−オレフインは炭素数が３〜10であ
り、α−オレフインの種類および含有量は共重合
体の融点が150℃以下になるように選ばれたもの
である。また上記の共重合体としては、３種のオ
レフイン成分を含む三元共重合体、たとえばプロ
ピレン・エチレン・ブテン−１共重合体などもあ
げられる。また表面層のオレフイン系樹脂として
は、上記各重合体の任意の混合樹脂であつてもよ
い。なお、融点は差動熱量計で測定した値であ
り、混合樹脂の場合は主体ピークから判断でき
る。 上記オレフイン系樹脂の融点は、150℃以下で
あり、特に前記基層の混合樹脂の融点より５℃以
上低いことが好ましい。この発明においては、上
記表面層を設け、更に延伸することによつて、オ
レフイン系樹脂の融点より低い温度でヒートシー
ルされ、ヒートシールに際して圧力を掛けると、
各樹脂の融点より低いヒートシール温度で、強い
ヒートシール強度が得られる。表面層樹脂の融点
が150℃を越えると、ヒートシール性が低下し、
またヒートシール時に収縮し、しわが発牲し易く
なる。 上記複合フイルムの樹脂には、帯電防止剤、滑
剤、アンチブロツキング剤などの添加剤を混合
し、自動包装性、被包装物の滑り性を向上するこ
とができる。帯電防止剤としては、アルキルアミ
ンのエチレンオキシド付加物、アルキルアミドの
エチレンオキシド付加物、ベタイン型帯電防止
剤、その他脂肪酸エステルのモノグリセリド、ポ
リオキシエチレンアルキルフエニルエーテルなど
が例示され、また滑剤としては、高級脂肪酸アミ
ド系、高級脂肪酸エステル系、ワツクス系、金属
石けん等が一般的である。アンチブロツキング剤
としては、シリカ、炭酸カルシウム、けい酸マグ
ネシウム、りん酸カルシウムのような無機系添加
剤、非イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性
剤、非相溶性の有機重合体（例えばポリアミド、
ポリエステル、ポリカーボネートなど）が用いら
れる。 これら添加剤は樹脂成分に対して0.05〜５重量
％、好ましくは0.1〜３重量％混合される。なお、
上記添加剤のほかに、顔料、染料、紫外線吸収剤
等を目的に応じて添加することができる。 この発明に使用される複合フイルムの一つの特
長は、横方向もしくは縦方向のいずれか一方の
120℃における熱収縮率が他方向の熱収縮率に対
して２倍以上である。熱収縮率は横方向もしくは
縦方向のいずれが大きくてもよいが、通常広く使
用されている逐次２軸延伸においては、延伸ロー
ルによる縦延伸ののちにテンターによる横延伸が
行なわれているので、横方向の熱収縮率が縦方向
の熱収縮率に対して２倍以上であることがフイル
ムの製造上好ましい。また上記の複合フイルムを
円筒状に形成して被包装物に被覆し、熱収縮させ
て被包装物に密着させる場合において、上記のよ
うに横方向の熱収縮率の大きい方がフイルムの裁
断上好ましい。従つて、以下に横方向の熱収縮率
が大きい場合について説明する。 複合フイルムの熱収縮率が縦方向の熱収縮率に
対して２倍未満の場合、すなわち縦方向の熱収縮
率が横方向の熱収縮率に対して0.5倍を越える場
合は、この複合フイルムを使用して外装したとき
の外観が低下する。たとえば、複合フイルムの縦
方向を軸方向、横方向を円周方向として軸方向に
ヒートシールし、被包装物の高さと同じ長さを有
するフイルム円筒を作成し、このフイルム円筒を
被包装物に被覆させて熱収縮させた場合、フイル
ム円筒は被包装物の外周面に沿つて横収縮して密
着するが、フイルム円筒の上、下端部はフイルム
円筒の熱収縮によつて被包装物の上、下端部より
短かくなり、しかもその上、下端部はジグザグ状
となつて外観が不良になる。特に印刷した複合フ
イルムの円筒を使用した場合は、上下縁端におい
て印刷模様の歪を生じて外観が低下する。 上記の説明から理解されるように、縦方向の熱
収縮率は小さい方が好ましく、一般に15％以下で
ある。一方、横方向の熱収縮率は大きいことが好
ましいが通常縦方向の熱収縮率の2.0〜40倍であ
り、具体的には熱収縮率が15〜80％であることが
好ましい。被包装物の外形の凹凸が大きい程、横
方向の熱収縮率が大きいことが要求される。 上記の複合フイルムは、通常の複合フイルムの
製造法において、延伸条件を適宜に設定すること
によつて製造される。すなわち表面層および基層
を１つのダイから共押出しするか、もしくは基層
を押出し製膜した上面に表面層を押出してラミネ
ートするかして未延伸の複合フイルムを製造し、
この未延伸フイルムを少なくとも横方向に延伸、
好ましくは縦方向、および横方向に逐次、または
同時に延伸する。また基層を押出し製膜し、必要
に応じて縦延伸したのち、表面層を押出しラミネ
ートし、さらに横方向に延伸する方法や、基層と
表面層を別々に押出し製膜したのち、両者を縦延
伸しながらラミネートし、さらに横方向に延伸す
る、方を使用することもできる。そして上記基層
と表面層とをラミネートするに際し、必要に応じ
て接着剤を使用してもよい。 複合フイルムの製造における縦方向の延伸倍率
は、1.0〜2.0倍、好ましくは1.0〜1.5倍であり、
すなわち縦方向の延伸を省く場合もある。また延
伸温度は70〜160℃、好ましくは80〜140℃であ
る。 横方向の延伸倍率は、6.0〜16倍、好ましくは
6.5〜12倍であり、さらに横方向の熱収縮性が更
に大きいことを要求される場合は7.0〜13培が好
ましい範囲である。また延伸温度は80〜160℃、
好ましくは90〜140℃である。 上記のように延伸されたフイルムは、引続き
120℃、好ましくは80℃以下に温度を下げるか、
もしくは０℃、好ましくは10℃付近に急冷して、
上記の延伸状態を保持し、もしくは±10％程度の
寸法変化させた状態を保持しながら、室温に至る
まで２〜10秒間放置する。この延伸後の冷却は、
空冷、冷却ロール、冷却ベルト、もしくはこれら
の組み合わせによつて行なわれる。 上記のようにして得られた延伸複合フイルムの
表面層には、コロナ放電処理、各種ガス雰囲気中
における放電処理、酸処理、火炎処理などによる
表面活性化処理を施し、必要に応じて印刷、金
属、蒸着を加工することができる。 上記のようにして得られた熱収縮性複合フイル
ムは、これを縦方向を軸とした円筒状に形成して
ヒートシールし、このフイルム円筒を被包装物に
被覆したのち加熱して熱収縮させ被包装物外面に
密着させるようにする。熱収縮させるための条件
は熱風の場合160〜280℃、２〜10秒間であり、そ
のときのフイルム温度は80〜150℃が好ましい。 上記の加熱方法および加熱条件は、熱風以外の
他の方法であつてもよいことは勿論である。 上記フイルムの熱収縮の程度は、加熱収縮され
たフイルムが被包装物の外面の部分的あるいは全
面的に密着し、外力が作用しても被包装物がずれ
を生じない程度に密着しておれば十分である。す
なわちフイルムの熱収縮の程度は、熱収縮させる
ための加熱温度および時間におけるフイルムの自
由熱収縮率に対して90％以下、好ましくは70％以
下の熱収縮率であり、この発明においては、自由
熱収縮率に対する包装体フイルムの収縮率の白分
比を比収縮度と定義する。 上記比収縮度が90％以下であることは、包装体
が受ける落下、打撃などの衝撃に対して被包装物
の破損が軽減されるので重要な意義がある。比収
縮率が90％を越えると、包装体が衝撃を受けたと
きに、外装フイルムが衝撃を緩和することができ
ず、被包装物が衝撃によつて破損する場合があ
る。 なお、収縮包装体は、外装フイルムに部分的に
孔もしくは開口部があつても、この発明の効果を
減ずるものではない。 被包装物としては、ガラスもしくはプラスチツ
ク製のびん、紙、プラスチツク、金属その他の材
料による容器や、机、倚子等の脚などの金属製棒
状体、あるいは球状体や、根採物、果実などの農
産物があげられる。 この発明による収縮包装体は、外装フイルムに
品名、宣伝、注意書きなどの印刷を施してその商
品価値が向上されるのみならず、衝撃に対して被
包装物の破損、折損が防止される。 以下にこの発明の実施例を説明する。 実施例 １ 基層として、MI2.5のプロピレン・エチレン共
重合体（エチレン含有量4.5重量％）75重量部と、
MI2のブテン・エチレン共重合体（エチレン含有
量３重量％）25重量部との混合物に、ステアリン
酸のグリセリンエステル0.35重量部、アルキルア
ミン型帯電防止剤0.8重量部およびエルカ酸アミ
ド0.1重量部を添加した組成物を調製した。また
表面層として、MI5のプロピレン・ブテン−１共
重合体（ブテン−１含有量20重量％）100重量部、
炭酸カルシウム0.15重量部、ステアリン酸のグリ
セリンエステル0.3重量部、オレイン酸アミド0.2
重量部の組成物を調製した。 上記基層および表面層の組成物を２台の押出機
をもつて溶融押出し、両面に表面層、中央に基層
からなるサンドイツチ状の３層の未延伸複合フイ
ルム（厚さ600μ）を製造し、次いで120℃で縦方
向に1.3倍延伸し、引続き125℃で横方向に９倍延
伸し、この緊張状態で５秒間、２％の緩和状態で
４秒間の熱固定を行ない、さらに25℃に冷却した
のちクリツプから取り外し、片面にコロナ放電処
理を行なつて厚み50μ（基層44ミクロン）の熱収
縮性複合フイルムを得た。 上記熱収縮性複合フイルムを円筒状としてその
端部の重合面をギザ目を有するヒータでヒートシ
ールして直径58mm、長さ38cmの上、下開放のフイ
ルムチユーブを作成し、このフイルムチユーブ内
に直径55mm、長さ35cmの山芋を挿入し、次いで
200℃、５分間の熱風処理をしてフイルムチユー
ブを収縮させた。このときのフイルムの比収縮度
は横方向で14％であり、フイルムが山芋に密着し
てフイルム表面が緊張した状態の収縮包装体が得
られた。この包装体１個、および包装体10個を束
ねて梱包した梱包体を、１ｍの高さから落下させ
て山芋の折損程度を試験した。 なお、比較のために比収縮度95％のもの（比較
例１）、熱収縮処理前のもの（比較度２）、および
全く包装しない山芋（比較例３）について同数の
落下試験を行ない、これら落下試験の結果を第１
表に示す。

【表】 上記第１表でみられるように、実施例１は、比
較例１および２に比べて折損が非常に少なく、密
着包装の効果が大きいことを示している。 実施例 ２ 実施例１と同じ熱収縮性複合フイルムを使用し
て直径42mm、長さ80mmのフイルムチユーブを作成
し、このフイルムチユーブを底径40mm、頭径30
mm、高さ80mmの円錐台形容器に毎分100個の速さ
でかぶせ、210℃、５秒間熱風処理をしてフイル
ムチユーブを収縮させて上記容器に密着させた。
このときのフイルムの比収縮度は、横方向で45％
あつた。 なお比較のために、２軸方向収縮性ポリプロピ
レンフイルム（比較例４）、および１軸方向収縮
性ポリ塩化ビニルフイルム（比較例５）について
同様の包装体を得た。 上記実施例２、比較例４、５のフイルムの作業
性、外観などの評価を第２表に示した。

【表】 上記第２表でみられるように、実施例２のフイ
ルムは容器にフイルムチユーブをかぶせる際に若
干の抵抗があつてもかぶせ易かつたが、比較例４
のフイルムチユーブはチユーブが坐屈してかぶせ
難かつた。さらに実施例２は、収縮包装後のフイ
ルムの浮上がりが小さく、かつヒートシール時の
臭気はない。 実施例 ３ 上記実施例１において、表面層として融点の異
なる種々の重合体を用い、全厚み70μ（基層厚み
60μ）の熱収縮性３層フイルムを得、この３層フ
イルムのコロナ放電処理した平面に、ポリプロピ
レン用印刷インク（商品名PP−ST、東洋インキ
社製）を用いて印刷した。これらのフイルムを円
筒形に丸めてその端部合わせ部を超音波シールを
して直径62mm、長さ80mmのフイルムチユーブを作
成し、このフイルムチユーブを、直径60mm、高さ
100mmにして高さのほぼ中央部に直径50mm、幅10
mmの環状凹みを有する円筒形容器にかぶせ、230
℃、５秒間熱風処理してフイルムチユーブを加熱
収縮させた。加熱収縮後における上記容器の環状
凹みの底面と環状凹みにおける収縮フイルムとの
距離（環状凹みに密着した場合は０）、ヒートシ
ール部のしわの有無、接着状況、ヒートシール強
度を下記第３表に示す。 なお、上記実施例３において環状凹みにフイル
ムが密着したときの比収縮度は55％であつた。 なおまた、表面層樹脂の種類は下記のとおりで
ある。 名 称 MI Ａ アイソタクチツクポリプロピレン 2.5 Ｂ プロピレン・エチレン共重合体（エチレン含
有量0.4重量％） 4.0 Ｃ プロピレン・エチレン共重合体（エチレン含
有量3.0重量％） 2.5 Ｄ プロピレン・エチレン共重合体（エチレン含
有量4.5重量％） 3.0 Ｅ プロピレン・ブテン共重合体（ブテン−１含
有量17重量％） 5.0 Ｆ プロピレン・エチレン・ブテン共重合体（エ
チレン含有量６重量％、ブテン−１含有量13重
量％） 7.0

【表】 上記第３表におけるヒートシール部のしわは、
130℃、圧力２Kg／cm²で２秒間熱板ヒートシール
をし、該部分に発生するしわの程度の肉眼で観察
して評価し、×はしわが大きくて実用に供し得な
いものであり、ヒートシールの不良によつてする
め状のしわを発生する程度であり、△はしわの発
生は認められるがほぼ実用化し得る程度のもので
あり、〇は接着が十分でしわの発生がないもので
ある。ヒートシール部の接着状況は、熱収縮後に
収縮応力による緊張力が作用し、ヒートシール部
が剥離または波打ちを生ずる状況を観察して評価
した。 上記第３表でみられるように、中央部の環状凹
部は、表面層樹脂Ａ、Ｂ、Ｃのものはフイルムが
浮上がり密着しないが、表面層樹脂Ｄ、Ｅ、Ｆの
ものは完全に密着する。特にフイルムチユーブの
ヒートシール部はフイルムが２枚重ねられて十分
に加熱収縮されないこともあつて、表面層樹脂の
種類によつては密着した包装体が得られない。 実施例 ４ 上記実施例１において横方向の延伸倍率を変え
て、120℃における熱収縮率の横／縦の比率の異
なる複合フイルムを製造し、このフイルムをヒー
トシールし、直径72mm、長さ100mmのフイルムチ
ユーブを作成した。このフイルムチユーブを、頭
部径35mm、底部径40mm、下半部最大径70mm、高さ
100mmの筒状異形容器の外側にかぶせ、次いで220
℃の熱風を５秒間吹付けて熱収縮させた。このと
きの異形容器の底部からフイルム下端の浮き上が
り距離及び容器周面における浮き上がり距離の変
動範囲を測定した結果を第４表に示す。

【表】 第４表でみられるように、横の熱収縮率が縦の
熱収縮率に対して２倍以上のときは、フイルムは
熱収縮されてもほとんど浮き上がることはない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プロピレン系重合体とブテン系重合体との混
   合樹脂を基層とし、該基層の少なくとも片面に、
   融点150℃以下のオレフイン系樹脂の表面層を有
   する複合フイルムにして、該複合フイルムの横方
   向もしくは縦方向のいずれか一方の120℃におけ
   る熱収縮率が他方向の熱収縮率に対して２倍以上
   である熱収縮性複合フイルムをもつて、該フイル
   ムの比収縮度が90％以下の収縮状態にて固形物体
   の外側が部分的或いは全面的に密着被覆されてい
   ることを特徴とする熱収縮性複合フイルムによる
   収縮包装体。 ２ 複合フイルムの横方向の熱収縮率が縦方向の
   熱収縮率に対して２倍以上である特許請求の範囲
   第１項記載の熱収縮性複合フイルムによる収縮包
   装体。 ３ フイルムの少なくとも片面にコロナ放電処理
   を行ない、該面に印刷を施したものである特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の熱収縮性複合
   フイルムによる収縮包装体。 ４ フイルムの基層を形成する混合樹脂のうち、
   プロピレン系重合体がアイソタクチツクポリプロ
   ピレン、および炭素数２〜10のα−オレフインを
   2.5〜25重量％含有せるプロピレン・α−オレフ
   イン共重合体であり、またブテン系重合体がアイ
   ソタクチツクポリブテン−１、および炭素数２〜
   10のα−オレフインを１〜20重量％含有せるブテ
   ン・α−オレフイン共重合体である特許請求の範
   囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の熱収縮
   性複合フイルムによる収縮包装体。