JP2002019053A - 収縮シート状物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生産性に優れたインフレーション法で形成する
ことができ、かつ比較的低温で加工を行なっても高い収
縮率が得られる収縮シート状物を提供すること。 【解決手段】 収縮シート状物は、ポリオレフィン系
樹脂を主成分とする層およびポリ乳酸を主成分とする層
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱収縮性を有するシ
ート状物（フィルムまたはシート）に関し、特に容器の
収縮包装等に用いられる収縮シート状物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、収縮包装や収縮結束包装に用いら
れる材料としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルム
が主流であったが、環境問題等の観点からＰＶＣ以外の
種々の材料が検討されている。そこで、コンビニエンス
ストア等で販売される弁当や惣菜等の収縮包装には、や
や軟質のポリオレフィン系樹脂の収縮フィルムが用いら
れるようになってきた。ポリオレフィン系樹脂の収縮フ
ィルムは、燃焼生成ガスやいわゆる環境ホルモンである
内分泌攪乱化学物質に関する問題が比較的少なく、また
比重が小さいためゴミ重量の削減につながるので望まし
い素材であるが、通常の方法では収縮率を大きくするこ
とは困難である。すなわち、ポリオレフィン系樹脂の収
縮フィルムの収縮率を大きくするには、例えば架橋樹脂
を用いるとか、ゴム弾性の強いエラストマーを用いる必
要があり、材料コストが高くなる。また、インフレーシ
ョン法を用いれば量産性には優れるが、延伸温度を高く
する必要があるので、所定の収縮率を得るには収縮温度
を高くしなければならない。一方、高温に弱い被包装体
を収縮包装したり収縮結束する場合には、６０〜１２０
℃の低温収縮加工を行う必要がある。従って、比較的低
温で高い収縮率を達成するために、設備コストの高いテ
ンター延伸等を用いたり、生産性の劣るチューブラー延
伸等が用いられているのが現状である。そこで、生産性
が高く、設備コストの安い、インフレーション法を用い
て、低温の収縮でも高い収縮率が得られる収縮フィルム
またはシートが求められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】すなわち本発明は上記
問題点を解決すべくなされたものであり、本発明の目的
は、生産性に優れたインフレーション法で、比較的低温
で高い収縮率が得られる収縮シート状物を提供すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の収縮シート状物
は、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする層およびポリ
乳酸を主成分とする層を有することを特徴とする。ここ
で、最外層はポリオレフィン系樹脂を主成分とする層で
あり、該ポリオレフィン系樹脂を主成分とする層の間に
ポリ乳酸を主成分とする層を少なくとも１層有すること
ができる。また、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする
層とポリ乳酸を主成分とする層との間には接着層を有す
ることができる。ここで、前記接着層はアクリル変性ポ
リエチレン系樹脂を主成分とする層であることができ
る。また、前記接着層はエチレン／エポキシ／アルキル
アクリレート共重合体を主成分とする層であることがで
きる。また、前記ポリオレフィン系樹脂は線状低密度ポ
リエチレン樹脂またはエチレン系共重合体であることが
できる。

【０００５】本発明によれば、ポリオレフィン系樹脂を
主成分とする層とポリ乳酸を主成分とする層とを積層す
ることにより、すなわち、これまでには組み合わせてみ
ようとする発想が全くなかった材料同士を組み合わせる
ことにより、生産性に優れたインフレーション法を利用
しつつ、比較的低温で高い収縮率が得られ、かつ破断強
度等が改善された柔軟な収縮シート状物を得ることがで
きた。ポリ乳酸は、生分解性があり環境問題を生じるこ
とのない材料であり、またその延伸フィルムやシートは
延伸ＰＥＴに近い特性を有し、種々の用途への検討が行
われてきた。しかし、ポリ乳酸は生分解性の特性のみが
強調され、またこの生分解性に注目するあまり、一般的
な樹脂との組み合わせ等については今までのところ全く
検討されていない。ところが、従来高価であったポリ乳
酸も大量生産のおかげで汎用樹脂に近い価格で入手する
ことが可能となってきた。そこで、本発明者はポリ乳酸
の生分解性以外の特性に注目して、かかる特性と一般の
樹脂の特性とを共に生かした樹脂や積層体が開発できな
いものかと研究を続けて本発明を完成させるに至った。
本発明の完成により材料選択の範囲が著しく広くなり、
材料設計における分野の拡大に貢献することができた。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明の収縮シート状物は、ポリオレフィン系樹脂
を主成分とする層とポリ乳酸を主成分とする層を少なく
とも１層ずつ以上有する。シート状物の包装機械適性、
耐水性等を考慮すると、表面と裏面の最外層にポリオレ
フィン系樹脂を主成分とする層を有することが好まし
い。ここでシート状物の包装機械適性とは、シート状物
を包装機械に通すときに包装機械のベルト等の部品とシ
ート状物表面との滑り性が良好なこと、および延伸フィ
ルムを収縮させるために用いられる収縮トンネルを通過
させるときの耐熱性に優れていること等をいう。ポリオ
レフィン系樹脂については、このような特性のみならず
種々の特性を満足させるためには如何なる混合材料を選
択すればよいか、添加剤の使用処方はどうすればよいか
等のノウハウが確立されているので、包装機械に適合し
た材料や処方の選択が容易に行える。したがってポリオ
レフィン系樹脂を主成分とする層を両外層とすることに
より、要求される包装機械適性を容易に満足させること
ができるので便利である。

【０００７】本発明においてシート状物とは、シート又
はフィルムをいう。ＪＩＳにおける定義上、シートと
は、薄く、一般にその厚さが長さと幅のわりには小さな
平らな製品をいい、フィルムとは、長さ及び幅に比べて
厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている
薄い平らな製品で、通例、ロールの形で供給されるもの
をいう（ＪＩＳ Ｋ ６９００）。したがって、シート
の中でも厚さの特に薄いものがフィルムであるといえ
る。しかし、シートとフィルムとの境界は定かでなく、
明確に区別することは困難であるので、上記のとおり、
シートとフィルムの両方を含んだ概念として「シート状
物」の用語を使用する。

【０００８】本発明において使用されるポリ乳酸は、例
えば、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸またはＤＬ−乳酸単位を主成
分とする重合体、またはこれらの重合体の混合物である
が、、乳酸の光学異性体（Ｌ−乳酸に対しては、Ｄ−乳
酸が、Ｄ−乳酸に対しては、Ｌ−乳酸）を共重合するこ
とができる。ポリ乳酸は、少量の共重合成分として他の
ヒドロキシカルボン酸等を含んでいてもよく、また少量
の鎖延長剤残基を含んでいてもよい。ポリ乳酸に共重合
される共重合成分等のモノマーとしては、グリコール
酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒ
ドロキシ−ｎ−酪酸、２−ヒドロキシ−３，３−ジメチ
ル酪酸、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸、２−メチル
乳酸、２−ヒドロキシカプロン酸等の２官能脂肪族ヒド
ロキシカルボン酸やカプロラクトン、ブチロラクトン、
バレロラクトン等のラクトン類が挙げられる。

【０００９】本発明においては、重合法として、縮合重
合法、開環重合法等公知の方法を採用することができ
る。例えば、縮合重合法では、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、Ｄ
Ｌ−乳酸等を直接脱水縮合重合して、任意の組成を有す
るポリ乳酸を得ることができる。また、開環重合法（ラ
クチド法）では、乳酸の環状２量体であるラクチドを、
必要に応じて重合調節剤、触媒等を適宜選択、使用する
ことによりポリ乳酸系重合体を得ることができる。

【００１０】本発明において使用されるポリ乳酸の重量
平均分子量（Ｍｗ）は６万〜７０万の範囲であることが
好ましく、より好ましくは８万〜４０万、特に好ましく
は１０万〜３０万である。ポリ乳酸系重合体の重量平均
分子量が６万以上であれば実用可能なレベルの機械物性
や耐熱性等を発現することができ、重量平均分子量が７
０万以下であれば、溶融粘度が高くなりすぎて成形加工
性が劣ることもない。

【００１１】ポリ乳酸を主成分とする層には、諸物性を
調整する目的で、熱安定剤、光安定剤、光吸収剤、滑
剤、可塑剤、無機充填材、着色剤、顔料等を添加するこ
ともできる。さらに、シート状物の面に、コロナ処理を
施すことにより接着性等の向上を図ることもできる。ポ
リ乳酸を主成分とする層には、滑り剤、酸化防止剤、可
塑剤、衝撃改良剤等の各種の添加剤を添加したり、強度
や伸びを改良するようなポリマーブレンドの配合を選択
することができる。

【００１２】本発明に用いられるポリ乳酸としては、例
えば商品名「ＥｃｏＰＬＡ」（米国カーギル社製）を商
業的に入手することもできる。ポリ乳酸を主成分とする
層の厚さは、特に限定されるものではないが、本発明に
おいては、２〜５０μｍの範囲であることが好ましい。

【００１３】本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂
としては、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン／
酢酸ビニル共重合体、エチレン／エチルアクリレート共
重合体、エチレン／メチルアクリレート共重合体、およ
びこれらの共重合体、ブレンドしたものや架橋物等が挙
げられるが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。ポリオレフィン系樹脂の種類は、収縮シート状物に
要求される特性等に応じて、適宜選択されることがで
き、例えばシート状物の強度が重視される場合には、線
状低密度ポリエチレン樹脂を、シート状物の粘着性や熱
融着性が重視される場合には、エチレン／酢酸ビニル共
重合体やアクリル変性ポリエチレン等のエチレン系共重
合体を選択することが好ましい。本発明においては、ポ
リオレフィン系樹脂に必要に応じて、酸化防止剤、スリ
ップ剤、防曇剤等の各種添加剤を適当量添加することが
できる。ポリオレフィン系樹脂を主成分とする層の厚さ
は、特に制限されるものではないが、例えば、２〜５０
μｍの範囲であることが好ましい。

【００１４】本発明においては上記層以外に必要に応じ
て適宜、接着層、中間層、再生層等を設けることができ
る。例えば、各層間の接着力が不十分である場合には接
着層を形成することができ、ポリオレフィン系樹脂を主
成分とする層とポリ乳酸を主成分とする層との間等に接
着層を形成することができる。本発明においては、最外
層にポリオレフィン系樹脂を主成分とする層を有し、こ
の層の間にポリ乳酸を主成分とする層（中層）を有し、
かつ最外層と中層との間にはそれぞれ接着層を有する構
成、すなわち、最外層／接着層／中層／接着層／最外層
の少なくとも５層の層構成が好ましい。もちろん５層以
上の層構成となってもよい。

【００１５】接着層に用いられる接着剤としては、ビニ
ル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ゴ
ム系、ポリウレタン系等の接着剤を一般に用いることが
できるが、生分解性の接着剤、例えば、でんぷん、アミ
ロース、アミロペクチン等の多糖類、膠、ゼラチン、カ
ゼイン、ゼイン、コラーゲン等の蛋白質類やポリペプチ
ド類、未加硫天然ゴム、あるいは脂肪族ポリエステル等
を用いることもできる。本発明においては、アクリル変
性ポリエチレン系樹脂からなる接着剤が好ましく、例え
ばエチレン／エチルアクリレート共重合体、エチレン／
メチルメタクリレート共重合体、エチレン／アクリル酸
共重合体、エチレン／メタクリル酸共重合体等が挙げら
れるが、アクリル変性比率が高いものほど好ましい。本
発明においては接着剤として、エチレン／エポキシ／ア
ルキルアクリレート共重合体を用いると、十分な層間接
着力が得られるので特に望ましい。接着層の厚さは、特
に制限されるものではないが、約１〜３μｍの範囲であ
ることが好ましい。

【００１６】本発明において、収縮シート状物を構成す
る各層の厚さ比率は特に制限されるものではないが、収
縮シート状物の全厚さ中に占めるポリ乳酸を主成分とす
る層の厚さは約２５％〜６０％の範囲であることが好ま
しい。２５％以上であれば十分な収縮率が得られ、６０
％以下であれば通常の使用範囲ではフィルムが破れるこ
とはない。

【００１７】本発明の収縮シート状物は一般的なインフ
レーション法による製造方法に基づいて製造することが
できるが、ダイス口径に対する最終バルブ径を５倍以
上、すなわちブローアップ比を５倍以上にすることが望
ましい。ブローアップ比が５倍未満では横方向の十分な
収縮率が得られないことがある。

【００１８】

【実施例】以下に実施例を用いて本発明を具体的に示す
が、本発明はこれらにより何ら制限されるものではな
い。 実施例１ ポリオレフィン系樹脂として三井・デュポンポリケミカ
ル社製のエチレン／メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）
である（商品名「ニュクレルＮ１１０８Ｃ」を用い、Ｌ
−乳酸：Ｄ−乳酸＝９６：４（重量比）であり重量平均
分子量が約２０万のポリ乳酸を用いて、ポリオレフィン
系樹脂を主成分とする層（Ａ）の厚さが６μｍ、ポリ乳
酸を主成分とする層（Ｃ）の厚さが６μｍで、層構成が
ポリオレフィン系樹脂を主成分とする層（Ａ）／ポリ乳
酸を主成分とする層（Ｃ）である総厚さ１２μｍの収縮
シート状物をインフレーション法により作製した。ただ
し、その押出し温度を１９０℃、ブローアップ比率を６
倍として、作製した。

【００１９】実施例２ 実施例１において、ポリオレフィン系樹脂を主成分とす
る層の厚さ、ポリ乳酸を主成分とする層の厚さ、および
層構成を表１に示すように変更した以外は実施例１と同
様にして、総厚さ１２μｍの収縮シート状物を作製し
た。

【００２０】実施例３ 実施例１において、ポリオレフィン系樹脂の種類とポリ
オレフィン系樹脂を主成分とする層の厚さおよびポリ乳
酸を主成分とする層の厚を表１に示すように変更し、ま
た、表１の層構成に示すように更に接着層または中間層
（Ｂ）としてＥＭＡＡから形成される層を１．５μｍ厚
となるように形成した以外は実施例１と同様にして収縮
シート状物を作製した。

【００２１】実施例４ 実施例１において、ポリオレフィン系樹脂の種類とポリ
オレフィン系樹脂を主成分とする層の厚さおよびポリ乳
酸を主成分とする層の厚さを表１に示すように変更し、
また、表１の層構成に示すように更に接着層または中間
層（Ｂ）としてポリエチレン／グリシジルメタクリレー
ト／メチルアクリレート共重合体（ＰＥ／ＧＭＡ／Ｍ
Ａ）である商品名「ボンドファースト７Ｎ」（住友化学
社製）から形成される層を１．５μｍ厚となるように形
成した以外は実施例１と同様にして収縮シート状物を作
製した。

【００２２】比較例１ 実施例１において、表１に示すように、ポリオレフィン
系樹脂の種類とポリオレフィン系樹脂を主成分とする層
の厚さを変更し、および層構成を表１に示すようにポリ
乳酸を主成分とする層を設けず、接着層または中間層と
してＰＥ／ＧＭＡ／ＭＡから形成される層を厚さ６μｍ
となるように設けた以外は実施例１と同様にして、総厚
さ１２μｍの収縮シート状物を作製した。

【００２３】参考例 表１に示すように、市販のチューブラー延伸によるポリ
オレフィン系樹脂の収縮シート状物を参考のため準備し
た。

【００２４】得られた実施例１〜４および比較例１、参
考例の収縮シート状物について、収縮率を測定した。す
なわち、収縮シート状物を１２０℃の温度に一定に保っ
たオイルバスに１０分間浸漬して、縦方向（ＭＤ）およ
び横方向（ＴＤ）の収縮率をそれぞれ測定した。なお、
ＭＤの収縮率が３０％以上、ＴＤの収縮率が４０％以上
であれば実用上問題がない。得られた結果を表１に示
す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１から明らかなように、実施例１〜４は
インフレーション法により製造することができ、かつ１
２０℃の温度でも参考例として挙げた市販品のものと同
程度のＭＤ方向の収縮率およびＴＤ方向の収縮率を有す
ることが分かった。一方、比較例１の収縮シート状物で
は実用に供することができず、十分な収縮率を有するシ
ート状物とすることはできなかった。また、実施例１〜
４の収縮シート状物について、滑り性、耐熱性、強度等
の各種物性について評価を行ったところ、実施例１、実
施例２および３の収縮シート状物については粘着性、熱
融着性に優れており、実施例４の収縮シート状物につい
ては、強度において優れたシート状物であり、このよう
にポリオレフィン系樹脂の種類を適宜選択することによ
り、所望の特性を容易に付加できることが分かった。な
お、ポリ乳酸からなる層のみの収縮シート状物をインフ
レーション法により形成してみたが、破断強度が弱く実
用的でない収縮シート状物であった。

【００２７】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、量産性に優れたインフレーション法を用いて、従
来の収縮シートまたはフィルムと同等の収縮性を有する
シート状物を得ることができ、工業的に極めて有用な技
術を提供することができた。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィン系樹脂を主成分とする層
   およびポリ乳酸を主成分とする層を有することを特徴と
   する収縮シート状物。
2. 【請求項２】 最外層がポリオレフィン系樹脂を主成分
   とする層であり、該ポリオレフィン系樹脂を主成分とす
   る層の間にポリ乳酸を主成分とする層を少なくとも１層
   有することを特徴とする請求項１に記載の収縮シート状
   物。
3. 【請求項３】 ポリオレフィン系樹脂を主成分とする層
   とポリ乳酸を主成分とする層との間に接着層を有するこ
   とを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載
   の収縮シート状物。
4. 【請求項４】 前記接着層がアクリル変性ポリエチレン
   系樹脂を主成分とする層であることを特徴とする請求項
   ３に記載の収縮シート状物。
5. 【請求項５】 前記接着層がエチレン／エポキシ／アル
   キルアクリレート共重合体を主成分とする層であること
   を特徴とする請求項３に記載の収縮シート状物。
6. 【請求項６】 前記ポリオレフィン系樹脂が線状低密度
   ポリエチレン樹脂またはエチレン系共重合体であること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の収縮
   シート状物。