JP5760160B2 - 熱収縮性フィルム - Google Patents
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Description
さらに、本発明は、前記ポリエステル系樹脂のガラス転移温度が60〜100℃であり、前記スチレン−共役ジエン共重合体のガラス転移温度が60〜120℃である前記の熱収縮性フィルムを提供する。
さらに、本発明は、前記A層を形成する原料及び前記B層を形成する原料が、周波数10Hzの動的粘弾性測定において測定された複素弾性率の絶対値(|E * |)が、80〜120℃の温度領域で、30〜300MPaとなる部分がある前記の熱収縮性フィルムを提供する。
なお、本明細書では、互いに隣接して積層された樹脂層(A層)及び樹脂層(B層)を有する熱収縮性フィルムであって、以下の(1)〜(5)の全てを満たすことを特徴とする熱収縮性フィルムについても説明する。(1)A層及びB層は、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂及びポリオレフィン系樹脂(環状ポリオレフィン系樹脂を含む)からなる群より選ばれた1種の樹脂を主成分とする樹脂層である。(2)A層とB層とは異種の樹脂を主成分とする樹脂層である。(3)T型剥離試験における、A層とB層の接着強度が2.5N/15mm以下である。(4)熱収縮性フィルムの主配向方向の熱収縮率(80℃、30秒)が20%以上である。(5)前記主配向方向における、A層の熱収縮率(80℃、30秒)とB層の熱収縮率(80℃、30秒)の差の絶対値、A層の熱収縮率(90℃、30秒)とB層の熱収縮率(90℃、30秒)の差の絶対値、及び、A層の熱収縮率(98℃、30秒)とB層の熱収縮率(98℃、30秒)の差の絶対値のうち、少なくとも1つが10%以下である。
本発明の熱収縮性フィルムは、互いに隣接して積層された、一の樹脂層(A層)及びA層と異なる他の一の樹脂層(B層)を有する。なお、上記の「互いに隣接して積層された」とは、A層の表面上に、接着剤層などの他の層を介さずに、B層が直接積層されている状態をいう。本発明の熱収縮性フィルムは、上記のA層とB層が他の層を介さずに積層されたA/Bの積層構造を少なくとも有していればよく、複数のA層やB層を有していてもよく、本発明の効果を損なわない範囲であれば、さらにA層及びB層以外の層(「C層」と称する場合がある)を有していてもよい。なお、本明細書において、A層及びB層は、それぞれ単一の樹脂層を意味する。
上記のポリエステル系樹脂層は、樹脂層の総重量に対して、ポリエステル系樹脂を70重量%以上(例えば、70〜100重量%)含有する樹脂層である。上記ポリエステル系樹脂の含有量は、90〜100重量%が好ましい。上記ポリエステル系樹脂としては、ジカルボン酸成分とジオール成分とで構成される種々のポリエステルが挙げられる。
上記のポリスチレン系樹脂層は、樹脂層の総重量に対して、ポリスチレン系樹脂を70重量%以上(例えば、70〜100重量%)含有する樹脂層である。上記ポリスチレン系樹脂の含有量は、90〜100重量%が好ましい。上記ポリスチレン系樹脂としては、スチレンの単独重合体である一般ポリスチレン(GPPS)などのスチレン系単量体の単独重合体又は共重合体;合成ゴムにスチレンをグラフト重合させた高衝撃性ポリスチレン(HIPS);スチレン−ブタジエンブロック共重合体(SBS)に代表される、スチレン系単量体とブタジエンやイソプレン等のジエン系単量体(共役ジエン)からなる共重合体(特に、ブロック共重合体)であるスチレン−共役ジエン共重合体;スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸エステル系単量体などの共重合体であるスチレン−重合性不飽和カルボン酸エステル共重合体;スチレン−共役ジエン−重合性不飽和カルボン酸エステル共重合体;スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸エステル系単量体との共重合体をグラフト重合させた透明・高衝撃性ポリスチレン(グラフトTIPS)等が挙げられる。本発明においては、なかでも、スチレン−共役ジエン共重合体が好ましい。スチレン−共役ジエン共重合体は、スチレン系単量体及び共役ジエンを必須の単量体成分として構成される共重合体である。
上記のポリオレフィン系樹脂層は、樹脂層の総重量に対して、ポリオレフィン系樹脂を70重量%以上(例えば、70〜100重量%)含有する樹脂層である。なお、上記ポリオレフィン系樹脂には、環状ポリオレフィン系樹脂(環状オレフィン系樹脂)が含まれる。上記ポリオレフィン系樹脂の含有量は、90〜100重量%が好ましい。本発明において、ポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィンの単独重合体(例えば、ホモポリプロピレンなど);エチレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体等の共重合体(オレフィン系エラストマーを含む);環状オレフィンとα−オレフィン(エチレン、プロピレン等)との共重合体又はそのグラフト変性物、環状オレフィンの開環重合体若しくはその水添物又はそれらのグラフト変性物等の非晶性環状オレフィン系重合体等が挙げられる。上記の中でも、ホモポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン共重合体(特に、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体)、エチレン−α−オレフィン共重合体が好ましい。さらに、ポリオレフィン系樹脂は、メタロセン触媒により重合して得られたポリオレフィン系樹脂(特に、メタロセン触媒により重合して得られた直鎖状ポリオレフィン系樹脂)が好ましく、特に好ましくはメタロセン触媒により重合して得られたポリプロピレン(メタロセン触媒系ポリプロピレン)、プロピレン−α−オレフィン共重合体(特に、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体)である。また、これらのポリオレフィン系樹脂は単独で又は二以上を混合して使用できる。
上記と同様に、主配向方向におけるA層の熱収縮率(90℃、30秒)と主配向方向におけるB層の熱収縮率(90℃、30秒)の差の絶対値を、「熱収縮率差(90℃)」と称する場合がある。また、主配向方向におけるA層の熱収縮率(98℃、30秒)と主配向方向におけるB層の熱収縮率(98℃、30秒)の差の絶対値を、「熱収縮率差(98℃)」と称する場合がある。
本発明の熱収縮性フィルムは、多層押出(共押出)により未延伸フィルムを形成した後、該未延伸フィルムを延伸することにより製造されることが好ましい。即ち、本発明の熱収縮性フィルムは、A層及びB層が共押出により積層されており、かつ、延伸処理が施されていることが好ましい。
A層を形成する原料(「A層原料」と称する場合がある)およびB層を形成する原料(「B層原料」と称する場合がある)の組み合わせの選定方法は、特に限定されないが、例えば、以下のようにして行うことができる。なお、上記A層原料及びB層原料は、それぞれ、単一の樹脂、又は、二以上の樹脂や添加剤を含む樹脂組成物である。
本発明の熱収縮性フィルムの製造方法における、延伸温度(未延伸フィルムの延伸温度)の決定方法は、特に限定されないが、例えば、以下のようにして行うことができる。なお、本発明の熱収縮性フィルムを製造する際の、未延伸フィルムの延伸温度を、以下の「仮の延伸温度」と区別して「本製造時の延伸温度」と称する場合がある。また、本明細書において、「延伸温度」とは延伸時のフィルム温度を意味する。
直線(A、80℃)と直線(B、80℃)とが交わる場合には、両直線の交点のxの値(「Ts(80℃)」と称する場合がある)が本製造時の延伸温度として特に好ましい。さらに、直線(A、80℃)の勾配をa、直線(B、80℃)の勾配をbとすると、下記式を満たす温度tを本製造時の延伸温度として採用することができる。
Ts(80℃)−(10/|a−b|) ≦ t ≦ Ts(80℃)+(10/|a−b|)
本発明の熱収縮性フィルムを基材とし、その少なくとも片面側に印刷層を設けることにより、シュリンクラベルが得られる。上記シュリンクラベルには、印刷層の他にも、保護層、アンカーコート層、プライマーコート層、接着剤層(感圧性接着剤層、感熱性接着剤層等)などの樹脂層、コーティング層、不織布、紙等の層が設けられていてもよい。本発明のシュリンクラベルの具体的構成は、特に限定されないが、例えば、印刷層/熱収縮性フィルム、印刷層/熱収縮性フィルム/印刷層などの層構成が例示される。なお、本発明の熱収縮性フィルムは、印刷層を設けない場合にも、それ自体でシュリンクラベル用途として用いることも可能である。
表層(A層)原料として、非晶性ポリエステル(PET)系樹脂(Eastman Chemical Company製、「Embrace LV」)を用いた。
中心層(B層)原料として、スチレン−ブタジエンブロック共重合体(SBS)系樹脂(旭化成ケミカルズ株式会社製、「アサフレックス830」)を用いた。
上記の表層(A層)原料及び中心層(B層)原料を、それぞれ別個に3台の単軸の押出機に投入し、樹脂温度220℃で、フィードブロック付きのTダイにより押出した。次いで、40℃に温調された冷却ロールで冷却固化し、3層積層構成の未延伸シート(未延伸フィルム)を得た。未延伸シートは、厚みが300μmとなるように押出条件を調整した。
上記未延伸シートを、65℃に温調された延伸ロールを用い、1.2倍に長手(縦)方向に延伸し、次いで、横延伸機(テンター)に導き、所定の横延伸温度条件下で、延伸速度50%/秒(歪速度0.5/秒)で5倍に幅(横)方向に延伸し、空冷工程の後ロールに巻き取り、PET(A層)/SBS(B層)/PET(A層)の3層積層熱収縮性フィルム(実質的に幅方向に1軸延伸された熱収縮性フィルム)を得た。上記の熱収縮性フィルムは、厚み50μm、層厚み比[PET(A層)/SBS(B層)/PET(A層)]=1:2:1のフラット状態の熱収縮性フィルムであった。
上記の横延伸温度が85℃の場合を実施例1、90℃の場合を実施例2、95℃の場合を実施例3、80℃の場合を比較例1とした。
表層(A層)原料として、非晶性PET系樹脂(Eastman Chemical Company製、「Embrace 21214」)を用い、中心層(B層)原料として、SBS系樹脂(電気化学工業株式会社製、「クリアレン730L」)を用いた以外は、実施例1〜3及び比較例1と同様にして、厚み50μmのフラット状態の3層積層熱収縮性フィルムを得た。
横延伸温度が85℃の場合を実施例4、90℃の場合を実施例5、80℃の場合を比較例2、95℃の場合を比較例3とした。
表層(A層)原料として、非晶性PET系樹脂(株式会社ベルポリエステルプロダクツ製、「E02」)、中心層(B層)原料として、SBS系樹脂(電気化学工業株式会社製、「クリアレン730L」)を用い、横延伸温度を変更した以外は、実施例1〜3及び比較例1と同様にして、厚み50μmのフラット状態の3層積層熱収縮性フィルムを得た。
横延伸温度が85℃の場合を実施例6、90℃の場合を実施例7、95℃の場合を実施例8、100℃の場合を実施例9とした。
実施例および比較例で得られた熱収縮性フィルムの、A層とB層の接着強度、熱収縮性フィルムの主配向方向の熱収縮率(80℃、30秒)、主配向方向におけるA層及びB層の熱収縮率(80℃、30秒)、熱収縮率(90℃、30秒)、熱収縮率(98℃、30秒)、熱収縮率差(80℃)、熱収縮率差(90℃)、熱収縮率差(98℃)、及び、収縮時の層間剥離抑止性(デラミネーション試験)を、以下の方法で評価した。評価結果を表1に示す。
なお、以下で、熱収縮性フィルムの長手方向とは、熱収縮性フィルムの製膜方向(ライン方向)である。一方、熱収縮性フィルムの幅方向とは、上記の長手方向に対して直交する方向をさす。実施例および比較例で得られた熱収縮性フィルムにおける主配向方向は幅方向である。
実施例および比較例で作製した熱収縮性フィルムについて、A層とB層の接着強度(層間剥離強度)を測定した。
実施例および比較例で得られた熱収縮性フィルムを、長手方向(熱収縮性フィルムの製膜方向)に15mm、幅方向(製膜方向に対して直交方向)に200mmに裁断し、これを試験片とした。
上記試験片を用い、JIS K 6854−3に準拠して、下記の測定条件で、T型剥離試験を実施した。A層とB層の層間で剥離を行った。なお、試験片は剥離試験に供する前に、予め一方の端末部をA層とB層の層間に沿って、一定区間剥離した(事前剥離)。
剥離荷重の平均値をもって、A層とB層の接着強度(層間剥離強度)(N/15mm)とした。
(測定条件)
測定装置 : 島津製作所(株)製、オートグラフ(AG−IS:ロードセルタイプ500N)
測定温湿度条件 : 温度23±2℃、湿度50±5%RH(JIS K 7100、標準温度状態2級)とした。
試験片の事前剥離長さ : 50mm
初期チャック間隔(つかみ具間隔) : 50mm
引張速度(つかみ具移動速度) : 200mm/分
剥離試験設定ストローク : 150mm(破断した場合には中断し、その点までのデータを得た。)
測定方向 : 試験片の長さ方向(熱収縮性フィルムの幅方向)
試験回数(n数) : 3回
実施例および比較例で得られた熱収縮性フィルムを、長手方向に50mm、幅方向に50mmに裁断し、試験片を得た。
上記試験片を、80℃の湯浴に30秒間浸漬し、取り出した後、直ちに水冷した(熱水浸漬試験)。
熱水浸漬後の試験片の主配向方向の寸法を実測し、熱水浸漬前の試験片の主配向方向の寸法に対する熱収縮率を、以下の計算式で算出した。
熱収縮率(%) = (L0−L1)/L0×100
L0 : 熱水浸漬前の主配向方向の寸法
L1 : 熱水浸漬後の主配向方向の寸法
実施例及び比較例においては、主配向方向は熱収縮性フィルムの幅方向であり、L0は50mmである。
実施例および比較例で得られた熱収縮性フィルムを、A層とB層の層間を端末まで剥離させ、A層とB層とに分離した。次いで、各層(A層、B層)ごとに、長手方向に50mm、幅方向に50mmに裁断し、単独層の試験片(A層の試験片およびB層の試験片)を得た。
試験片として上記のA層の試験片を用いた以外は、上記(2)と同様にして熱収縮率を算出し、「A層の熱収縮率(80℃、30秒)」を得た。
また、試験片として上記のB層の試験片を用いた以外は、上記(2)と同様にして熱収縮率を算出し、「B層の熱収縮率(80℃、30秒)」を得た。
「A層の熱収縮率(80℃、30秒)」と「B層の熱収縮率(80℃、30秒)」の差の絶対値を算出し、「熱収縮率差(80℃)」を得た。
熱水浸漬試験において、試験片を90℃の熱水に30秒間浸漬した以外は、上記(3)と同様にして、A層の試験片及びB層の試験片の熱収縮率を算出し、「A層の熱収縮率(90℃、30秒)」及び「B層の熱収縮率(90℃、30秒)」を得た。また、「A層の熱収縮率(90℃、30秒)」と「B層の熱収縮率(90℃、30秒)」の差の絶対値を算出し、「熱収縮率差(90℃)」を得た。
熱水浸漬試験において、試験片を98℃の熱水に30秒間浸漬した以外は、上記(3)と同様にして、A層の試験片及びB層の試験片の熱収縮率を算出し、「A層の熱収縮率(98℃、30秒)」及び「B層の熱収縮率(98℃、30秒)」を得た。また、「A層の熱収縮率(98℃、30秒)」と「B層の熱収縮率(98℃、30秒)」の差の絶対値を算出し、「熱収縮率差(98℃)」を得た。
実施例および比較例で得られた熱収縮性フィルムを長手方向(熱収縮性フィルムの製膜方向)に104mm、幅方向(製膜方向に対して直交方向)に235mmに裁断し、フィルム片を得た。該フィルム片を幅方向が円周方向になるように筒状に丸めて(筒の円周:228mm)、溶剤でセンターシール(シール幅:4mm)し、筒状のシュリンクラベルに加工してこれを試験片とした。次いで、前記試験片(筒状シュリンクラベル)を、容器(胴部の円周219mm、高さ160mm、肉厚2mmのアルミニウム製の円筒体)に手で外嵌装着し、接着テープで上下二箇所を仮留めした後、所定温度に温調した湯浴に30秒間浸漬し、取り出した後、直ちに水冷した。水冷後、センターシール部のフィルム片の端末の状態を目視及び触診で観察し、以下の指標に沿って、◎、○、△、×の4段階に分類、評価した。
なお、上記湯浴の温度は、80℃、90℃、98℃の3条件でそれぞれ測定及び評価した。各実施例、比較例について、最もよい評価結果が得られた条件における評価結果を表1に記載した。
(デラミネーション評価)
収縮時の層間剥離抑止性に優れる (◎) : センターシール部において重畳するフィルム片の端末が、外観(目視)においても触診においても、湯浴浸漬前に比べ特段の変化が認められない。
収縮時の層間剥離抑止性が良好 (○) : センターシール部において重畳するフィルム片の端末の角部に、触診において稜線の生成を感じるが、外観上は剥離の進行が認められない。
使用可能なレベルの層間剥離抑止性(△) : センターシール部において重畳するフィルム片の端末の角部に、触診において表皮の持ち上がり或いは収縮が感じられ、その部位に外観上僅かな剥離が認められる(皮膜の浮き上がりが白い線になって見えるが、その線は不連続であり、その幅も300μm以下である)。
収縮時の層間剥離抑止性が不良 (×) : センターシール部において重畳するフィルム片の端末の角部に、明らかな剥離が認められる(皮膜の浮き上がりを示す白い線が連続して見え、その線幅は300μmを超えている)。
Claims (4)
- 互いに隣接して積層された樹脂層(A層)及び樹脂層(B層)を有する熱収縮性フィルムであって、以下の(1’)〜(6)の全てを満たすことを特徴とする熱収縮性フィルム。
(1’)A層及びB層は、ポリエステル系樹脂又は共役ジエンの含有量が単量体成分の全重量に対して5〜30重量%であるスチレン−共役ジエン共重合体を主成分とする樹脂層である。ただし、前記ポリエステル系樹脂は、ジカルボン酸成分とジオール成分とで構成されるポリエステル系樹脂、又は、ジカルボン酸成分とジオール成分と、オキシカルボン酸、モノカルボン酸、多価カルボン酸、1価アルコール、及び多価アルコールからなる群より選ばれた1種以上の成分とで構成されるポリエステル系樹脂である。
(2)A層とB層とは異種の樹脂を主成分とする樹脂層である。
(3)T型剥離試験における、A層とB層の接着強度が2.5N/15mm以下である。
(4’)熱収縮性フィルムの主配向方向の熱収縮率(80℃、30秒)が40〜85%である。
(5)前記主配向方向における、A層の熱収縮率(80℃、30秒)とB層の熱収縮率(80℃、30秒)の差の絶対値、A層の熱収縮率(90℃、30秒)とB層の熱収縮率(90℃、30秒)の差の絶対値、及び、A層の熱収縮率(98℃、30秒)とB層の熱収縮率(98℃、30秒)の差の絶対値のうち、少なくとも1つが10%以下である。
(6)A層及びB層が共押出により積層されており、かつ、延伸処理が施されている。 - 前記スチレン−共役ジエン共重合体において、スチレン系単量体の含有量が、単量体成分の全重量に対して、60〜95重量%であり、共役ジエンの含有量が、単量体成分の全重量に対して、5〜40重量%である請求項1に記載の熱収縮性フィルム。
- 前記ポリエステル系樹脂のガラス転移温度が60〜100℃であり、前記スチレン−共役ジエン共重合体のガラス転移温度が60〜120℃である請求項1または2に記載の熱収縮性フィルム。
- 前記A層を形成する原料及び前記B層を形成する原料が、周波数10Hzの動的粘弾性測定において測定された複素弾性率の絶対値(|E*|)が、80〜120℃の温度領域で、30〜300MPaとなる部分がある請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱収縮性フィルム。
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