ポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム
【課題】本やコミックのスリーブ包装に適した、透明性、光沢性、包装仕上がり性、溶断シール性に優れ、廃棄処分が容易でコスト面に優れたポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルムを提供する。
【解決手段】プロピレン系樹脂を主体とする層を少なくとも１層以上含み、チューブラー二軸延伸により縦横とも延伸倍率３．５〜６．０倍の延伸加工を施した後、縦方向に１．０５倍〜１．５倍の延伸加工を施す事を特徴とするポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム。
【解決手段】プロピレン系樹脂を主体とする層を少なくとも１層以上含み、チューブラー二軸延伸により縦横とも延伸倍率３．５〜６．０倍の延伸加工を施した後、縦方向に１．０５倍〜１．５倍の延伸加工を施す事を特徴とするポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本やコミックのスリーブ包装に適した、透明性、光沢性、包装仕上がり性、溶断シール性に優れ、廃棄処分が容易でコスト面に優れたポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から被包装物を熱収縮性フィルムで収縮包装する事は、被包装物の保護、不規則な形状の被包装物も美しく包装できること、自動包装に適していることなどの理由から広く利用されている。これらの収縮包装に使用されている熱収縮性フィルムは、被包装物の形状、出荷形態、包装速度、包装機械等に応じて選択され、例えばスリーブ収縮包装、オーバーラップ収縮包装、ストレッチ収縮包装等があり、包装方式によって要求される特性も異なっている。
【０００３】
現在、書店で販売される本やコミックの包装においても、汚れ防止、陳列の際の美観、包装形態の簡易性からスリーブ包装が多く用いられるようになり、主に透明性、光沢性、低温収縮性に優れたポリ塩化ビニル系フィルムが用いられている。しかしながら、ポリ塩化ビニル系フィルムは、使用後のフィルムの焼却処理時に塩化水素を発生する、また、ポリオレフィン系フィルムに比べると価格が高いという問題があった。
【０００４】
また、スリーブ包装の場合、ポリ塩化ビニル系フィルムのほかに、ポリエチレンを主原料としたインフレーション法で製造されたフィルムが従来から広く用いられている。インフレーション法で製造されたフィルムは、原料の融点以上で延伸されるため、低温シール性は優れるが、透明性や光沢性が劣り、耐熱性と低温収縮性に乏しい。そのため、本やコミックを収縮包装した際には、透明性、光沢性が悪く、また、収縮性が乏しくシワが多いため、見栄えが悪いといった問題があった。
【０００５】
更に、ポリプロピレンを主原料としてチューブラー延伸法で製造されたスリーブ包装にも適するフィルムとして、特開昭５５−１０３９３１号公報にはチューブラー延伸後に縦方向に再延伸を行った熱収縮性フィルムの製造方法が提案されている。しかしながら、該発明で得られたフィルムは、チューブラー延伸の延伸倍率が小さいため、本やコミックを収縮包装した際には、透明性や光沢性が十分ではなく、低温収縮性に劣るため収縮包装後にシワが多く、見栄えが悪いといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５５−１０３９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記状況を鑑みてなされたもので、本やコミックのスリーブ包装に適した、透明性、光沢性、包装仕上がり性、溶断シール性に優れ、廃棄処分が容易でコスト面に優れたポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルムを提供する事を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討した結果、プロピレン系樹脂を主体としたフィルムの延伸加工条件を特定にすることによって、このような要求特性を満足するフィルムが得られる事を見出した。
即ち、本発明は、
（１）プロピレン系樹脂を主体とする層を少なくとも１層以上含み、チューブラー二軸延伸により縦横とも延伸倍率３．５〜６．０倍の延伸加工を施した後、熱ロールを用いて原料の融点よりも１０℃以上低い温度で縦方向に１．０５倍〜１．５倍の延伸加工を施す事を特徴とするポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム、
（２）厚みが６〜１２μｍである事を特徴とする上記（１）記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム、
（３）プロピレン系樹脂を主体とする層を両表面層と、エチレン系樹脂を主体とする内部層を有する少なくとも３層以上である事を特徴とする上記（１）または（２）に記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム、
（４）プロピレン系樹脂を主体とする層を両表面層と、メタロセン触媒を用いて製造されるプロピレン系樹脂（以下、「メタロセンＰＰ」と記す）を主体とする両中間層と、エチレン系樹脂を主体とする芯層を有する５層である事を特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム、
（５）書籍の熱収縮包装に用いる事を特徴とする、上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム、
に係るものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のポリオレフィン系熱収縮性フィルムは、本やコミック等の書籍のスリーブ包装に適した、透明性、光沢性、包装仕上がり性、溶断シール性に優れ、廃棄処分が容易でコスト面に優れる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフィルムを製造するには、まず未延伸のポリオレフィン系熱収縮性フィルムについてはチューブラー二軸延伸を行う。チューブラー延伸の延伸倍率は、縦横共に３．５〜６．０倍が好ましい。延伸倍率が３．５倍未満であると、良好な透明性、光沢性、及び十分な収縮性が得られないため、本やコミックを包装した際に見栄えが悪くなってしまい好ましくない。延伸倍率が６倍を超えると、低温収縮性、耐引裂性、耐衝撃性が低下するため好ましくない。
【００１１】
チューブラー延伸後のフィルムについて、再延伸を行う。この再延伸は、熱ロールを用いて原料の融点よりも１０℃以上低い温度で行う必要があり、縦方向に１．０５〜１．５倍に延伸することによって、低温収縮性、縦方向の収縮性に優れ、横方向の収縮を抑制でき、包装時にシワがなく、スリーブ面のめくれもないフィルムを得ることができる。チューブラー延伸後、原料の融点−１０℃よりも高い温度で再延伸すると、フィルムが破断したり、縦方向の収縮性が十分得られず、収縮力も小さくなるため、十分な包装仕上がり性を得ることができない。また、原料の融点−１０℃よりも高い温度で緊張熱処理や弛緩処理の後、縦方向に延伸を行っても、チューブラー延伸で付与した縦方向と横方向の延伸配向が完全に緩和してしまって、耐引裂き性などの強度が著しく低下してしまう。
【００１２】
再延伸の倍率は、１．０５〜１．５倍が好ましく、１．１〜１．３倍が更に好ましい。再延伸倍率が１．０５倍未満の場合、横方向の収縮が大きいためスリーブ面のめくれが大きく、また、縦方向の収縮が不足し、シワが多く見栄えが悪くなるため好ましくない。再延伸倍率が１．５倍を超える場合は、再延伸時にフィルムが破断しやすくなるため好ましくない。
【００１３】
本発明における表面層に用いる樹脂としては、本やコミックの包装が溶断シール方式である事から、特にプロピレン系樹脂である事が好ましい。表層にポリエチレン系樹脂を用いることもできるが、溶断シールバーに樹脂が融着し、糸を引いた状態となりやすいため、特に背表紙にシール線がくる本やコミックの包装では見栄えが悪くなるので好ましくない。
【００１４】
本発明において用いられるプロピレン系樹脂とは、示差走査熱量計（以下、ＤＳＣと記す。）によって測定される融解ピーク温度が１３０〜１６５℃、メルトフローレート（以下MFRと記す、測定温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）が１．０〜１０．０ｇ／１０分の範囲のものであるプロピレン単独重合体またはプロピレンとα−オレフィンの共重合体である。例えばプロピレン−エチレン、プロピレン−ブテン共重合体等、及びプロピレン−エチレン−ブテン３元共重合体が挙げられ、主に耐熱性、高弾性率を付与する作用を成す。これらの内、耐熱性、高弾性率、熱収縮特性と透明性のバランスを考慮して、結晶性プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体が好適に用いられる。
【００１５】
プロピレン系樹脂の融解ピーク温度が１３０℃未満では耐熱性が低いため好ましくなく、１６５℃を超えると低温収縮性が低下するため好ましくない。また、ＭＦＲが１．０ｇ／１０分未満では、溶融押出時のモーター負荷が高くなる等の問題点があり、１０．０ｇ／１０分を超えると自動包装機使用時の溶断シール性が低下するため好ましくない。
【００１６】
本発明において、プロピレン系樹脂を主体とする層を１層以上含めば問題ないが、エチレン系樹脂と積層した３層以上の構成にする事で、低温収縮性、耐引裂性、耐衝撃性を向上させることができる。更に、メタロセンＰＰを積層した５層以上の構成にする事で、低温収縮性を向上させ、弾性率も付与できるため自動包装時の作業性を高める事ができる。
【００１７】
前述のプロピレン系樹脂及び後述のエチレン系樹脂と積層して用いるメタロセンＰＰは、融解ピーク温度が１１０〜１３０℃の範囲のものであり、１１０℃未満では多層フィルム全体としての耐熱性が低くなるため好ましくなく、１３０℃を超えると低温収縮性が低下するため好ましくない。ＭＦＲは、０．５〜１０．０ｇ／１０分のものが好適に用いられる。０．５ｇ／１０分未満では溶融押出時のモーター負荷が高くなる等の問題点があり、１０．０ｇ／１０分を超えると溶断シール性が低下するため好ましくない。
【００１８】
前述のプロピレン系樹脂及びメタロセンＰＰと積層して用いるエチレン系樹脂は、２３℃における密度が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲のもので、長鎖分岐を有する低密度ポリエチレン、エチレンとブテン―１、ペンテン―１、ヘキセン―１、４−メチルペンテン―１、オクテン―１を含む炭素数４〜２０個のα―オレフィンとの共重合体である直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン―酢酸ビニル共重合体、エチレン―脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン―脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体、アイオノマー樹脂から選ばれる少なくとも１種以上からなり、低温収縮性、耐引裂性、耐衝撃性を付与する作用をなす。これらの内、優れた低温収縮性を付与できる点から直鎖状低密度ポリエチレンが好適に用いられる。
【００１９】
ポリエチレン系樹脂の密度が０．９００ｇ／ｃｍ３未満では引張弾性率や耐熱性が低下するため好ましくなく、０．９４０ｇ／ｃｍ３を越えると低温収縮性が低下するため好ましくない。また、メルトインデックス（以下MIと記す、測定温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）は、０．３〜５．０ｇ／１０分のものが好適に用いられる。０．３ｇ／１０分未満では押出時のモーター負荷が高くなる等の問題点があり、５．０ｇ／１０分を越えると延伸安定性が低下するため好ましくない。
【００２０】
本発明の層構成は、プロピレン系樹脂を主体とする層を少なくとも１層以上含めば問題ない。また、本発明の目的に支障をきたさない範囲で、プロピレン系樹脂、メタロセンＰＰ、エチレン系樹脂を混合して使用することができる。混合できる樹脂としては、本発明で使用するプロピレン系樹脂、メタロセンＰＰ、エチレン系樹脂と同じであり、スクラップの再利用として用いることもできる。
【００２１】
各層には、滑剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、酸化防止剤、核剤等の添加剤をそれぞれの有効な作用を具備させる目的で適宜使用することができる。
【００２２】
本発明における、ポリオレフィン系熱収縮性フィルムの厚みは、仕上がり性、溶断シール性を考慮し、６〜１２μｍが好ましく、更に好ましくは、８〜１０μｍが好ましい。本発明のフィルムの厚みが１２μｍを超えると、良好な仕上がり性、溶断シール性が得られにくい。また、６μｍ未満では、耐引裂性、耐衝撃性が低下するので好ましくない。
【００２３】
次に、本発明のフィルムの製造方法を示す。前記の樹脂を用いて本発明のフィルムを製造する方法は、公知のチューブラー延伸法、ロール再延伸法で行うことができる。
以下、３層積層環状製膜延伸の場合を例に挙げ、具体的に説明する。
まず、プロピレン系樹脂が両表面層、エチレン系樹脂を芯層となるように３台の押出機により溶融混練し、３層環状ダイより管状に共押出し、延伸することなく一旦急冷固化してチューブ状未延伸フィルムを作製する。得られたチューブ状未延伸フィルムを、チューブラー延伸装置に供給し、高度の配向可能な温度範囲、例えば芯層の融点以下１０℃、好ましくは融点以下１５℃よりも低い温度でチューブ内部にガス圧を適用して膨張延伸により同時二軸配向を起こさせる。延伸倍率は、優れた透明性、光沢性、収縮性などの物性を得るためには縦横ともに３〜６倍に延伸するのが好適である。
【００２４】
チューブラー延伸工程の後に、芯層原料の融点よりも１０℃以上低い温度、例えば６０〜１００℃の加温ロールと２０〜４０℃の冷却ロール間にて縦方向に１．０５倍以上に延伸し、その後アニーリングを行う。加温ロールと冷却ロールの組み合わせは１対に限らず、２対以上になってもよい。製品厚みは、チューブラー延伸やロール再延伸の延伸倍率を考慮して、チューブ状未延伸フィルムの厚みで調整され、厚み６〜１２μｍにする。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例により本発明を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。
なお、本実施例の中で示した各物性測定は以下の方法によった。
【００２６】
１．フィルム厚み：ＪＩＳ−Ｚ１７０９に準じて測定した。
【００２７】
２．厚み比：フィルムの断面を顕微鏡で観察することにより測定した。
【００２８】
３．ヘイズ：ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準じて測定した。
【００２９】
４．グロス（６０°）：ＪＩＳ−Ｚ７１０５に準じて測定した。
【００３０】
５．１２０℃熱収縮率：縦横それぞれ１００ｍｍの正方形に切り取ったフィルムを１２０℃のグリセリン浴中に１０秒間浸漬した後、水中で急冷し、縦横それぞれの長さを測定し、式（１）により縦、横の熱収縮率を算出した。
【数１】
【００３１】
６．スリーブ包装適性：ダイワテックス（株）製コミックシュリンカーPAPC LC IIを用いて市販の大判コミックを包装し、下記項目について下記の基準で評価した。
＜シワ＞
○：包装後、シワが全くない。
×：包装後、シワが目立つ。
＜スリーブ面のめくれ＞
○：スリーブ面のめくれがなく、コミックが問題なく包装されている。
×：スリーブ面のめくれが大きく、コミックがむき出しになっている部分がある。
＜溶断シール性＞
○：シールの切れがよく、糸を引いた状態も観察されない。
△：シールの切れがやや悪く、わずかに糸を引いた状態が観察される。
×：シールの切れが悪く、糸を引いた状態が観察される。
【００３２】
実施例１
表１に示すように、融解ピーク温度が１４０℃、ＭＦＲが２．３ｇ／１０分の特性を有するプロピレン−エチレン共重合体樹脂を両表面層とし、融解ピーク温度が１２５℃、ＭＦＲが４．０ｇ／１０分の特性を有するメタロセンPPを中間層とし、密度が０．９２０ｇ／ｃｍ３、ＭＩが１．０ｇ／１０分の特性を有する直鎖状低密度ポリエチレンを芯層として、５台の押出機で溶融混練し、厚み比が１／１／５／１／１になるように各押出機の押出量を設定し、５層環状ダイスにより下向きに共押出した。形成された５層構成チューブを、内側は冷却水が循環している円筒状冷却マンドレルの外表面を摺動させながら、外側は水槽を通すことにより冷却して引き取り、未延伸フィルムを得た。
このチューブ状未延伸フィルムをチューブラー二軸延伸装置に導き、縦横それぞれ４．５×４．５倍に延伸し、この延伸フィルムを熱ロール装置に導き、８０℃の加温ロールと３０℃の冷却ロールの２つのロール間で１．１５倍に延伸をおこなった後、更に３０〜９０℃に適宜調整された熱ロールで数％程度の弛緩熱処理を施し、上下２枚に切り開き、上下それぞれを１枚で１本のロールに巻取り、フィルム厚み９μｍの積層二軸延伸フィルムを得た。
延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、良好なものであった。
【００３３】
実施例２
表１に示すように、熱ロール装置の加温ロールを９０℃にした以外は実施例１と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、良好なものであった。
【００３４】
実施例３
表１に示すように、加温ロールと冷却ロールの２つのロール間で１．２倍に延伸をおこなった以外は実施例２と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、良好なものであった。
【００３５】
実施例４
表１に示すように、加温ロールと冷却ロールの２つのロール間で１．２８倍に延伸をおこなった以外は実施例２と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、良好なものであった。
【００３６】
実施例５
表１に示すように、溶解ピーク温度が１３８℃、ＭＦＲが２．５ｇ／１０分の特性を有するプロピレン−エチレン共重合体樹脂を単層として、１台の押出機で溶融混練し、ダイスにより下向きに共押出し、延伸倍率を４．０×４．０とした以外は実施例３と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、良好なものであった。
【００３７】
実施例６
表１に示すように、融解ピーク温度が１４０℃、ＭＦＲが２．３ｇ／１０分の特性を有するプロピレン−エチレン共重合体樹脂を両表面層とし、融解ピーク温度が１１５℃、ＭＩが２．０ｇ／１０分の特性を有する直鎖状低密度ポリエチレンを芯層として、３台の押出機で溶融混練し、厚み比が１／５／１になるように各押出機の押出量を設定し、３層環状ダイスにより下向きに共押出し、延伸倍率を５．０×５．０にした以外は実施例３と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、良好なものであった。
【００３８】
実施例７
表１に示すように、フィルム厚みを１３．５μｍとした以外は実施例３と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
表１に示すように、延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、厚みが１２μｍを越えるため、溶断シール時の切れがやや悪く、包装後の見栄えに若干影響した。
【００３９】
比較例１
表２に示すように、チューブラー延伸した後、３０〜９０℃に適宜調整された熱ロールで数％程度の弛緩処理を施した以外は実施例１と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
表２に示すように、延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表２に示す通りで、横方向の収縮が大きく、シワ、スリーブ面のめくれも多く、包装後の見栄えが悪く、本やコミックが汚れる可能性がある。
【００４０】
比較例２
表２に示すように、チューブラー延伸した後、３０〜９０℃に適宜調整された熱ロールで数％程度の弛緩処理を施した以外は実施例５と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
表２に示すように、延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表２に示す通りで、横方向の収縮が大きく、シワ、スリーブ面のめくれも多く、包装後の見栄えが悪く、本やコミックが汚れる可能性がある。
【００４１】
比較例３
表２に示すように、延伸倍率を２．８×２．８とした以外は実施例３と同様の方法で、フィルム厚み９μｍの積層二軸延伸フィルムを得た。
表２に示すように、延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動はなかったが、ややネッキングなどの不均一延伸状態が観察されず、平面性がやや劣るものであった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、透明性、光沢性が劣り、収縮性も劣るため、シワが多く、包装後の見栄えが悪かった。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の熱収縮性包装材料は、本やコミックのスリーブ包装に適した、透明性、光沢性、包装仕上がり性、溶断シール性に優れ、廃棄処分が容易でコスト面に優れたポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルムとして好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本やコミックのスリーブ包装に適した、透明性、光沢性、包装仕上がり性、溶断シール性に優れ、廃棄処分が容易でコスト面に優れたポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から被包装物を熱収縮性フィルムで収縮包装する事は、被包装物の保護、不規則な形状の被包装物も美しく包装できること、自動包装に適していることなどの理由から広く利用されている。これらの収縮包装に使用されている熱収縮性フィルムは、被包装物の形状、出荷形態、包装速度、包装機械等に応じて選択され、例えばスリーブ収縮包装、オーバーラップ収縮包装、ストレッチ収縮包装等があり、包装方式によって要求される特性も異なっている。
【０００３】
現在、書店で販売される本やコミックの包装においても、汚れ防止、陳列の際の美観、包装形態の簡易性からスリーブ包装が多く用いられるようになり、主に透明性、光沢性、低温収縮性に優れたポリ塩化ビニル系フィルムが用いられている。しかしながら、ポリ塩化ビニル系フィルムは、使用後のフィルムの焼却処理時に塩化水素を発生する、また、ポリオレフィン系フィルムに比べると価格が高いという問題があった。
【０００４】
また、スリーブ包装の場合、ポリ塩化ビニル系フィルムのほかに、ポリエチレンを主原料としたインフレーション法で製造されたフィルムが従来から広く用いられている。インフレーション法で製造されたフィルムは、原料の融点以上で延伸されるため、低温シール性は優れるが、透明性や光沢性が劣り、耐熱性と低温収縮性に乏しい。そのため、本やコミックを収縮包装した際には、透明性、光沢性が悪く、また、収縮性が乏しくシワが多いため、見栄えが悪いといった問題があった。
【０００５】
更に、ポリプロピレンを主原料としてチューブラー延伸法で製造されたスリーブ包装にも適するフィルムとして、特開昭５５−１０３９３１号公報にはチューブラー延伸後に縦方向に再延伸を行った熱収縮性フィルムの製造方法が提案されている。しかしながら、該発明で得られたフィルムは、チューブラー延伸の延伸倍率が小さいため、本やコミックを収縮包装した際には、透明性や光沢性が十分ではなく、低温収縮性に劣るため収縮包装後にシワが多く、見栄えが悪いといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５５−１０３９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記状況を鑑みてなされたもので、本やコミックのスリーブ包装に適した、透明性、光沢性、包装仕上がり性、溶断シール性に優れ、廃棄処分が容易でコスト面に優れたポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルムを提供する事を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討した結果、プロピレン系樹脂を主体としたフィルムの延伸加工条件を特定にすることによって、このような要求特性を満足するフィルムが得られる事を見出した。
即ち、本発明は、
（１）プロピレン系樹脂を主体とする層を少なくとも１層以上含み、チューブラー二軸延伸により縦横とも延伸倍率３．５〜６．０倍の延伸加工を施した後、熱ロールを用いて原料の融点よりも１０℃以上低い温度で縦方向に１．０５倍〜１．５倍の延伸加工を施す事を特徴とするポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム、
（２）厚みが６〜１２μｍである事を特徴とする上記（１）記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム、
（３）プロピレン系樹脂を主体とする層を両表面層と、エチレン系樹脂を主体とする内部層を有する少なくとも３層以上である事を特徴とする上記（１）または（２）に記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム、
（４）プロピレン系樹脂を主体とする層を両表面層と、メタロセン触媒を用いて製造されるプロピレン系樹脂（以下、「メタロセンＰＰ」と記す）を主体とする両中間層と、エチレン系樹脂を主体とする芯層を有する５層である事を特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム、
（５）書籍の熱収縮包装に用いる事を特徴とする、上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム、
に係るものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のポリオレフィン系熱収縮性フィルムは、本やコミック等の書籍のスリーブ包装に適した、透明性、光沢性、包装仕上がり性、溶断シール性に優れ、廃棄処分が容易でコスト面に優れる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフィルムを製造するには、まず未延伸のポリオレフィン系熱収縮性フィルムについてはチューブラー二軸延伸を行う。チューブラー延伸の延伸倍率は、縦横共に３．５〜６．０倍が好ましい。延伸倍率が３．５倍未満であると、良好な透明性、光沢性、及び十分な収縮性が得られないため、本やコミックを包装した際に見栄えが悪くなってしまい好ましくない。延伸倍率が６倍を超えると、低温収縮性、耐引裂性、耐衝撃性が低下するため好ましくない。
【００１１】
チューブラー延伸後のフィルムについて、再延伸を行う。この再延伸は、熱ロールを用いて原料の融点よりも１０℃以上低い温度で行う必要があり、縦方向に１．０５〜１．５倍に延伸することによって、低温収縮性、縦方向の収縮性に優れ、横方向の収縮を抑制でき、包装時にシワがなく、スリーブ面のめくれもないフィルムを得ることができる。チューブラー延伸後、原料の融点−１０℃よりも高い温度で再延伸すると、フィルムが破断したり、縦方向の収縮性が十分得られず、収縮力も小さくなるため、十分な包装仕上がり性を得ることができない。また、原料の融点−１０℃よりも高い温度で緊張熱処理や弛緩処理の後、縦方向に延伸を行っても、チューブラー延伸で付与した縦方向と横方向の延伸配向が完全に緩和してしまって、耐引裂き性などの強度が著しく低下してしまう。
【００１２】
再延伸の倍率は、１．０５〜１．５倍が好ましく、１．１〜１．３倍が更に好ましい。再延伸倍率が１．０５倍未満の場合、横方向の収縮が大きいためスリーブ面のめくれが大きく、また、縦方向の収縮が不足し、シワが多く見栄えが悪くなるため好ましくない。再延伸倍率が１．５倍を超える場合は、再延伸時にフィルムが破断しやすくなるため好ましくない。
【００１３】
本発明における表面層に用いる樹脂としては、本やコミックの包装が溶断シール方式である事から、特にプロピレン系樹脂である事が好ましい。表層にポリエチレン系樹脂を用いることもできるが、溶断シールバーに樹脂が融着し、糸を引いた状態となりやすいため、特に背表紙にシール線がくる本やコミックの包装では見栄えが悪くなるので好ましくない。
【００１４】
本発明において用いられるプロピレン系樹脂とは、示差走査熱量計（以下、ＤＳＣと記す。）によって測定される融解ピーク温度が１３０〜１６５℃、メルトフローレート（以下MFRと記す、測定温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）が１．０〜１０．０ｇ／１０分の範囲のものであるプロピレン単独重合体またはプロピレンとα−オレフィンの共重合体である。例えばプロピレン−エチレン、プロピレン−ブテン共重合体等、及びプロピレン−エチレン−ブテン３元共重合体が挙げられ、主に耐熱性、高弾性率を付与する作用を成す。これらの内、耐熱性、高弾性率、熱収縮特性と透明性のバランスを考慮して、結晶性プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体が好適に用いられる。
【００１５】
プロピレン系樹脂の融解ピーク温度が１３０℃未満では耐熱性が低いため好ましくなく、１６５℃を超えると低温収縮性が低下するため好ましくない。また、ＭＦＲが１．０ｇ／１０分未満では、溶融押出時のモーター負荷が高くなる等の問題点があり、１０．０ｇ／１０分を超えると自動包装機使用時の溶断シール性が低下するため好ましくない。
【００１６】
本発明において、プロピレン系樹脂を主体とする層を１層以上含めば問題ないが、エチレン系樹脂と積層した３層以上の構成にする事で、低温収縮性、耐引裂性、耐衝撃性を向上させることができる。更に、メタロセンＰＰを積層した５層以上の構成にする事で、低温収縮性を向上させ、弾性率も付与できるため自動包装時の作業性を高める事ができる。
【００１７】
前述のプロピレン系樹脂及び後述のエチレン系樹脂と積層して用いるメタロセンＰＰは、融解ピーク温度が１１０〜１３０℃の範囲のものであり、１１０℃未満では多層フィルム全体としての耐熱性が低くなるため好ましくなく、１３０℃を超えると低温収縮性が低下するため好ましくない。ＭＦＲは、０．５〜１０．０ｇ／１０分のものが好適に用いられる。０．５ｇ／１０分未満では溶融押出時のモーター負荷が高くなる等の問題点があり、１０．０ｇ／１０分を超えると溶断シール性が低下するため好ましくない。
【００１８】
前述のプロピレン系樹脂及びメタロセンＰＰと積層して用いるエチレン系樹脂は、２３℃における密度が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲のもので、長鎖分岐を有する低密度ポリエチレン、エチレンとブテン―１、ペンテン―１、ヘキセン―１、４−メチルペンテン―１、オクテン―１を含む炭素数４〜２０個のα―オレフィンとの共重合体である直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン―酢酸ビニル共重合体、エチレン―脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン―脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体、アイオノマー樹脂から選ばれる少なくとも１種以上からなり、低温収縮性、耐引裂性、耐衝撃性を付与する作用をなす。これらの内、優れた低温収縮性を付与できる点から直鎖状低密度ポリエチレンが好適に用いられる。
【００１９】
ポリエチレン系樹脂の密度が０．９００ｇ／ｃｍ３未満では引張弾性率や耐熱性が低下するため好ましくなく、０．９４０ｇ／ｃｍ３を越えると低温収縮性が低下するため好ましくない。また、メルトインデックス（以下MIと記す、測定温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）は、０．３〜５．０ｇ／１０分のものが好適に用いられる。０．３ｇ／１０分未満では押出時のモーター負荷が高くなる等の問題点があり、５．０ｇ／１０分を越えると延伸安定性が低下するため好ましくない。
【００２０】
本発明の層構成は、プロピレン系樹脂を主体とする層を少なくとも１層以上含めば問題ない。また、本発明の目的に支障をきたさない範囲で、プロピレン系樹脂、メタロセンＰＰ、エチレン系樹脂を混合して使用することができる。混合できる樹脂としては、本発明で使用するプロピレン系樹脂、メタロセンＰＰ、エチレン系樹脂と同じであり、スクラップの再利用として用いることもできる。
【００２１】
各層には、滑剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、酸化防止剤、核剤等の添加剤をそれぞれの有効な作用を具備させる目的で適宜使用することができる。
【００２２】
本発明における、ポリオレフィン系熱収縮性フィルムの厚みは、仕上がり性、溶断シール性を考慮し、６〜１２μｍが好ましく、更に好ましくは、８〜１０μｍが好ましい。本発明のフィルムの厚みが１２μｍを超えると、良好な仕上がり性、溶断シール性が得られにくい。また、６μｍ未満では、耐引裂性、耐衝撃性が低下するので好ましくない。
【００２３】
次に、本発明のフィルムの製造方法を示す。前記の樹脂を用いて本発明のフィルムを製造する方法は、公知のチューブラー延伸法、ロール再延伸法で行うことができる。
以下、３層積層環状製膜延伸の場合を例に挙げ、具体的に説明する。
まず、プロピレン系樹脂が両表面層、エチレン系樹脂を芯層となるように３台の押出機により溶融混練し、３層環状ダイより管状に共押出し、延伸することなく一旦急冷固化してチューブ状未延伸フィルムを作製する。得られたチューブ状未延伸フィルムを、チューブラー延伸装置に供給し、高度の配向可能な温度範囲、例えば芯層の融点以下１０℃、好ましくは融点以下１５℃よりも低い温度でチューブ内部にガス圧を適用して膨張延伸により同時二軸配向を起こさせる。延伸倍率は、優れた透明性、光沢性、収縮性などの物性を得るためには縦横ともに３〜６倍に延伸するのが好適である。
【００２４】
チューブラー延伸工程の後に、芯層原料の融点よりも１０℃以上低い温度、例えば６０〜１００℃の加温ロールと２０〜４０℃の冷却ロール間にて縦方向に１．０５倍以上に延伸し、その後アニーリングを行う。加温ロールと冷却ロールの組み合わせは１対に限らず、２対以上になってもよい。製品厚みは、チューブラー延伸やロール再延伸の延伸倍率を考慮して、チューブ状未延伸フィルムの厚みで調整され、厚み６〜１２μｍにする。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例により本発明を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。
なお、本実施例の中で示した各物性測定は以下の方法によった。
【００２６】
１．フィルム厚み：ＪＩＳ−Ｚ１７０９に準じて測定した。
【００２７】
２．厚み比：フィルムの断面を顕微鏡で観察することにより測定した。
【００２８】
３．ヘイズ：ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準じて測定した。
【００２９】
４．グロス（６０°）：ＪＩＳ−Ｚ７１０５に準じて測定した。
【００３０】
５．１２０℃熱収縮率：縦横それぞれ１００ｍｍの正方形に切り取ったフィルムを１２０℃のグリセリン浴中に１０秒間浸漬した後、水中で急冷し、縦横それぞれの長さを測定し、式（１）により縦、横の熱収縮率を算出した。
【数１】
【００３１】
６．スリーブ包装適性：ダイワテックス（株）製コミックシュリンカーPAPC LC IIを用いて市販の大判コミックを包装し、下記項目について下記の基準で評価した。
＜シワ＞
○：包装後、シワが全くない。
×：包装後、シワが目立つ。
＜スリーブ面のめくれ＞
○：スリーブ面のめくれがなく、コミックが問題なく包装されている。
×：スリーブ面のめくれが大きく、コミックがむき出しになっている部分がある。
＜溶断シール性＞
○：シールの切れがよく、糸を引いた状態も観察されない。
△：シールの切れがやや悪く、わずかに糸を引いた状態が観察される。
×：シールの切れが悪く、糸を引いた状態が観察される。
【００３２】
実施例１
表１に示すように、融解ピーク温度が１４０℃、ＭＦＲが２．３ｇ／１０分の特性を有するプロピレン−エチレン共重合体樹脂を両表面層とし、融解ピーク温度が１２５℃、ＭＦＲが４．０ｇ／１０分の特性を有するメタロセンPPを中間層とし、密度が０．９２０ｇ／ｃｍ３、ＭＩが１．０ｇ／１０分の特性を有する直鎖状低密度ポリエチレンを芯層として、５台の押出機で溶融混練し、厚み比が１／１／５／１／１になるように各押出機の押出量を設定し、５層環状ダイスにより下向きに共押出した。形成された５層構成チューブを、内側は冷却水が循環している円筒状冷却マンドレルの外表面を摺動させながら、外側は水槽を通すことにより冷却して引き取り、未延伸フィルムを得た。
このチューブ状未延伸フィルムをチューブラー二軸延伸装置に導き、縦横それぞれ４．５×４．５倍に延伸し、この延伸フィルムを熱ロール装置に導き、８０℃の加温ロールと３０℃の冷却ロールの２つのロール間で１．１５倍に延伸をおこなった後、更に３０〜９０℃に適宜調整された熱ロールで数％程度の弛緩熱処理を施し、上下２枚に切り開き、上下それぞれを１枚で１本のロールに巻取り、フィルム厚み９μｍの積層二軸延伸フィルムを得た。
延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、良好なものであった。
【００３３】
実施例２
表１に示すように、熱ロール装置の加温ロールを９０℃にした以外は実施例１と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、良好なものであった。
【００３４】
実施例３
表１に示すように、加温ロールと冷却ロールの２つのロール間で１．２倍に延伸をおこなった以外は実施例２と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、良好なものであった。
【００３５】
実施例４
表１に示すように、加温ロールと冷却ロールの２つのロール間で１．２８倍に延伸をおこなった以外は実施例２と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、良好なものであった。
【００３６】
実施例５
表１に示すように、溶解ピーク温度が１３８℃、ＭＦＲが２．５ｇ／１０分の特性を有するプロピレン−エチレン共重合体樹脂を単層として、１台の押出機で溶融混練し、ダイスにより下向きに共押出し、延伸倍率を４．０×４．０とした以外は実施例３と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、良好なものであった。
【００３７】
実施例６
表１に示すように、融解ピーク温度が１４０℃、ＭＦＲが２．３ｇ／１０分の特性を有するプロピレン−エチレン共重合体樹脂を両表面層とし、融解ピーク温度が１１５℃、ＭＩが２．０ｇ／１０分の特性を有する直鎖状低密度ポリエチレンを芯層として、３台の押出機で溶融混練し、厚み比が１／５／１になるように各押出機の押出量を設定し、３層環状ダイスにより下向きに共押出し、延伸倍率を５．０×５．０にした以外は実施例３と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、良好なものであった。
【００３８】
実施例７
表１に示すように、フィルム厚みを１３．５μｍとした以外は実施例３と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
表１に示すように、延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、厚みが１２μｍを越えるため、溶断シール時の切れがやや悪く、包装後の見栄えに若干影響した。
【００３９】
比較例１
表２に示すように、チューブラー延伸した後、３０〜９０℃に適宜調整された熱ロールで数％程度の弛緩処理を施した以外は実施例１と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
表２に示すように、延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表２に示す通りで、横方向の収縮が大きく、シワ、スリーブ面のめくれも多く、包装後の見栄えが悪く、本やコミックが汚れる可能性がある。
【００４０】
比較例２
表２に示すように、チューブラー延伸した後、３０〜９０℃に適宜調整された熱ロールで数％程度の弛緩処理を施した以外は実施例５と同様の方法で積層二軸延伸フィルムを得た。
表２に示すように、延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動もなく、またネッキングなどの不均一延伸状態も観察されず、平面性も良好であった。得られたフィルムの評価結果は、表２に示す通りで、横方向の収縮が大きく、シワ、スリーブ面のめくれも多く、包装後の見栄えが悪く、本やコミックが汚れる可能性がある。
【００４１】
比較例３
表２に示すように、延伸倍率を２．８×２．８とした以外は実施例３と同様の方法で、フィルム厚み９μｍの積層二軸延伸フィルムを得た。
表２に示すように、延伸性は良好で、延伸点の上下動や延伸チューブの揺動はなかったが、ややネッキングなどの不均一延伸状態が観察されず、平面性がやや劣るものであった。得られたフィルムの評価結果は、表１に示す通りで、透明性、光沢性が劣り、収縮性も劣るため、シワが多く、包装後の見栄えが悪かった。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の熱収縮性包装材料は、本やコミックのスリーブ包装に適した、透明性、光沢性、包装仕上がり性、溶断シール性に優れ、廃棄処分が容易でコスト面に優れたポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルムとして好適に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロピレン系樹脂を主体とする層を少なくとも１層以上含み、チューブラー二軸延伸により縦横とも延伸倍率３．５〜６．０倍の延伸加工を施した後、熱ロールを用いて原料の融点よりも１０℃以上低い温度で縦方向に１．０５倍〜１．５倍の延伸加工を施す事を特徴とするポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム。
【請求項２】
厚みが６〜１２μｍである事を特徴とする請求項１に記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム。
【請求項３】
プロピレン系樹脂を主体とする層を両表面層と、エチレン系樹脂を主体とする内部層を有する少なくとも３層以上である事を特徴とする請求項１または２に記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム。
【請求項４】
プロピレン系樹脂を主体とする層を両表面層と、メタロセン触媒を用いて製造されるプロピレン系樹脂を主体とする両中間層と、エチレン系樹脂を主体とする芯層を有する５層である事を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム。
【請求項５】
書籍の熱収縮包装に用いる事を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム。
【請求項１】
プロピレン系樹脂を主体とする層を少なくとも１層以上含み、チューブラー二軸延伸により縦横とも延伸倍率３．５〜６．０倍の延伸加工を施した後、熱ロールを用いて原料の融点よりも１０℃以上低い温度で縦方向に１．０５倍〜１．５倍の延伸加工を施す事を特徴とするポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム。
【請求項２】
厚みが６〜１２μｍである事を特徴とする請求項１に記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム。
【請求項３】
プロピレン系樹脂を主体とする層を両表面層と、エチレン系樹脂を主体とする内部層を有する少なくとも３層以上である事を特徴とする請求項１または２に記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム。
【請求項４】
プロピレン系樹脂を主体とする層を両表面層と、メタロセン触媒を用いて製造されるプロピレン系樹脂を主体とする両中間層と、エチレン系樹脂を主体とする芯層を有する５層である事を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム。
【請求項５】
書籍の熱収縮包装に用いる事を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリオレフィン系スリーブ包装用熱収縮性フィルム。
【公開番号】特開２０１１−１２１３３３（Ｐ２０１１−１２１３３３Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８２８３４（Ｐ２００９−２８２８３４）
【出願日】平成２１年１２月１４日（２００９．１２．１４）
【出願人】（０００１４２２５２）株式会社興人 (182)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１４日（２００９．１２．１４）
【出願人】（０００１４２２５２）株式会社興人 (182)
【Ｆターム（参考）】
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