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JP2007038586A - 熱収縮性積層フィルム - Google Patents

熱収縮性積層フィルム Download PDF

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JP2007038586A
JP2007038586A JP2005227018A JP2005227018A JP2007038586A JP 2007038586 A JP2007038586 A JP 2007038586A JP 2005227018 A JP2005227018 A JP 2005227018A JP 2005227018 A JP2005227018 A JP 2005227018A JP 2007038586 A JP2007038586 A JP 2007038586A
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shrinkable laminated
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JP2005227018A
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Susumu Hoshi
進 星
Yukio Yamaura
幸夫 山浦
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Asahi Kasei Chemicals Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Chemicals Corp
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Abstract

【課題】本発明は、低温収縮性、剛性、透明性に優れ、フィシュアイの少ない熱収縮性積層フィルムを提供することを目的の一つとする。
【解決手段】本発明は、中間層と該中間層の両側に積層された表裏層とを含む少なくとも3層からなり、少なくとも一軸方向に延伸され、主収縮方向における80℃温水中の10秒間における熱収縮率が30%以上である熱収縮性積層フィルムにおいて、該表裏層が、少なくとも1種のポリエステル樹脂を含み、該中間層が、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとのブロック共重合体水添物の少なくとも1種からなる熱収縮性積層フィルムを提供する。
【選択図】なし

Description

本発明は熱収縮性積層フィルムに関し、詳細には、低温収縮性、剛性、透明性に優れ、収縮包装、収縮結束包装及び収縮ラベル等に好適なフィシュアイの少ない熱収縮性積層フィルムに関する。
ビニル芳香族炭化水素含有量が比較的高い、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンからなるブロック共重合体は、透明性、耐衝撃性等の特性を利用して射出成形用途、シート、フィルム等の押し出し成形用途等に使用されている。とりわけビニル芳香族炭化水素と共役ジエンからなるブロック共重合体樹脂を用いた熱収縮性フィルムは、従来使用されている塩化ビニル樹脂の残留モノマーや可塑剤の残留及び焼却時の塩化水素の発生の問題もないため、食品包装やキャップシール、ラベル等に利用されている。
また、収縮ラベル用の熱収縮性フィルムとして、主にポリエステル系の熱収縮性フィルムも用いられている。このポリエステル系熱収縮性フィルムは低温収縮性が良く、自然収縮率も低く、剛性も良好であるが、収縮ムラ等の収縮仕上がり性が欠点であった。これまで、熱収縮性フィルムに必要な自然収縮性、低温収縮性、透明性、機械強度、包装機械適性等の特性要求を満たすため種々の検討がなされてきた。
特許文献1にはポリスチレン系樹脂からなる中間層にポリエステル系樹脂からなる最外層が積層された3種5層の積層フィルムが提案されている。特許文献2及び3にはポリスチレン系樹脂を中間層とし、1,4−シクロヘキサンジメタノールを含有するポリエステル系樹脂を外層に用いる積層フィルムが提案されている。特許文献4には柔軟性に富み、反発弾性と耐傷付き性が優れ、且つ取り扱い性(耐ブロッキング性)が良好な水添共重合体を得るため、特定の共役ジエン単量体とビニル芳香族炭化水素単量体の重量比、ビニル芳香族炭化水素単量重合体ブロックの量、特定温度範囲にDSCチャートの結晶化が存在しないことを特徴とする水添共重合体が開示されている。特許文献5には破断性、透明性及びリサイクル性に優れた熱収縮性積層フィルムを得るため、表裏層がポリエステル樹脂、中間層がスチレン系炭化水素と共役ジエン炭化水素のブロック共重合体からなるフィルムが開示されている。しかし、低温収縮性、剛性、透明性に優れフィシュアイの少ない熱収縮性積層フィルム材料としては十分ではなかった。
特開昭61−41543号公報 特開平7−137212号公報 特開2002−351332号公報 WO03/035705号公報 特開2005−131824号公報
本発明が解決しようとする課題の一つは、前記の問題点である。
従って、本発明は、低温収縮性、剛性、透明性に優れフィシュアイの少ない熱収縮性積層フィルムを提供することを目的の一つとする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、少なくとも3層からなるフィルムの中間層として特定のブロック共重合体水添物を使用し且つその中間層の両側の層としてポリエステル樹脂を使用した熱収縮性積層フィルムが、上記の目的を達成し得ることの知見を得た。
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、下記1.〜14.の発明を提供するものである。
1.中間層と該中間層の両側に積層された表裏層とを含む少なくとも3層からなり、少なくとも一軸方向に延伸され、主収縮方向における80℃温水中の10秒間における熱収縮率が30%以上である熱収縮性積層フィルムにおいて、該表裏層が、少なくとも1種のポリエステル樹脂を含み、該中間層が、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとのブロック共重合体水添物(I)の少なくとも1種を含む熱収縮性積層フィルム。
2.前記中間層が、前記ブロック共重合体水添物(I)とともに、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとのブロック共重合体(II)を含む、前記1記載の熱収縮性積層フィルム。
3.前記中間層を構成する樹脂は、30℃での貯蔵弾性率(E’)が1×109Pa以上で、かつ損失弾性率(E”)のピーク温度が60℃以上、110℃以下に少なくとも一つ存在する、前記1又は2記載の熱収縮性積層フィルム。
4.前記ブロック共重合体水添物(I)におけるビニル芳香族炭化水素含有量が60〜95重量%である、前記1〜3のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
5.前記ブロック共重合体水添物(I)に水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基、カルボニル基から選ばれる官能基を少なくとも1個有する原子団が結合している、前記1〜4のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
6.前記中間層に含有される前記ブロック共重合体水添物(I)と前記ブロック共重合体(II)との重量比が10/90〜90/10である、前記2〜5のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
7.前記中間層が、更に下記のa)〜c)から選ばれる少なくとも1種のビニル芳香族炭化水素系重合体を0.1〜80重量%含有する、前記1〜6のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
a)スチレン系重合体
b)ビニル系芳香族炭化水素と、脂肪族不飽和カルボン酸、脂肪族不飽和カルボン酸無水物および脂肪族不飽和カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも1種の脂肪族不飽和カルボン酸又はその誘導体との共重合体
c)ゴム変性スチレン系重合体
8.前記ポリエステル樹脂がジカルボン酸成分とジオール成分から構成されたものであり、該ジカルボン酸成分と該ジオール成分は、各々の総量(各100モル%)に対して60〜100モル%の量で主成分を夫々含み、その他の成分の合計量が、前記ジカルボン酸成分の総量(100モル%)と前記ジオール成分の総量(100モル%)の合計(200モル%)に対して10〜40モル%である、前記1〜7のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
9.前記ジカルボン酸成分がテレフタル酸であり、並びに、前記ジオール成分の主成分がエチレングリコールであり、及び、その他の成分が1,4−シクロヘキサンジメタノールである、前記8記載の熱収縮性積層フィルム。
10.1,4−シクロヘキサンジメタノールの量が、前記ジカルボン酸成分総量(100モル%)と前記ジオール成分の総量(100モル%)の合計(200モル%)に対して、10〜40モル%の範囲である、前記9記載の熱収縮性積層フィルム。
11.前記ポリエステル樹脂の屈折率(n2)が1.56〜1.58であり、前記ブロック共重合体水添物(I)の屈折率(n1)が1.54〜1.60である、前記1〜10のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
12.前記中間層が、該中間層を構成する樹脂総重量の3〜30重量%の前記ポリエステル樹脂を含む、前記1〜11のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
13.ASTM D1003に準拠して測定されたヘーズ値が、10%以下である、前記1〜12のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
14.70℃温水中の10秒における主収縮方向の熱収縮率が10%以上である、前記1〜13のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
本発明の熱収縮性積層フィルムは、低温収縮性、剛性、透明性に優れ、フィシュアイが少ないため、印刷時のインキ抜けも少なく良好な印刷適性を有する。
以下、本発明の熱収縮性積層フィルムについて、その好ましい実施形態に基づき詳細に説明する。
本発明の熱収縮性積層フィルム(以下、単に本発明のフィルムということもある)は、既述の通り、中間層と該中間層の両側に積層された表裏層とを含む少なくとも3層からなり、少なくとも一軸方向に延伸され、主収縮方向における80℃温水中の10秒間における熱収縮率が30%以上である熱収縮性積層フィルムにおいて、該表裏層が、少なくとも1種のポリエステル樹脂を含み、該中間層が、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとのブロック共重合体水添物(I)の少なくとも1種を含むものである。本発明の熱収縮性積層フィルムは、かかる構成からなるため、低温収縮性、剛性、透明性に優れ、フィシュアイが少ないものである。そして、そのため、本発明の熱収縮性積層フィルムは、印刷時のインキ抜けも少なく良好な印刷適性を有する。
本発明のフィルムを構成する中間層に用いられるブロック共重合体水添物(I)は、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンから得られるブロック共重合体の水添物であり、ビニル芳香族炭化水素単独重合体及び/又はビニル芳香族炭化水素と共役ジエンからなる共重合体から構成されるセグメントを少なくとも1つと、共役ジエン単独重合体及び/又はビニル芳香族炭化水素と共役ジエンからなる共重合体から構成されるセグメントを少なくとも1つ有することが好ましい。該ブロック共重合体水添物の水添前のポリマー構造は、特に制限は無いが、例えば一般式、
(A−B)n、A−(B−A)n 、B−(A−B)n+1
[(A−B)k]m+1−X 、[(A−B)k−A]m+1−X
[(B−A)k]m+1−X 、[(B−A)k−B]m+1−X
(上式において、セグメントAはビニル芳香族炭化水素単独重合体及び/又はビニル芳香族炭化水素と共役ジエンからなる共重合体、セグメントBは共役ジエン単独重合体及び/又はビニル芳香族炭化水素と共役ジエンからなる共重合体である。Xは例えば四塩化ケイ素、四塩化スズ、1,3ビス(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、エポキシ化大豆油等のカップリング剤の残基または多官能有機リチウム化合物等の開始剤の残基を示す。n、k及びmは1以上の整数、一般的には1〜5の整数である。また、Xに複数結合しているポリマー鎖の構造は同一でも、異なっていても良い。)で表される線状ブロック共重合体水添物やラジアルブロック共重合体水添物、或いはこれらのポリマー構造の任意の混合物が使用できる。また、上記一般式で表されるラジアルブロック共重合体水添物において、更にA及び/又はBが少なくとも一つXに結合していても良い。
本発明において、セグメントA、セグメントBにおけるビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとの共重合体中のビニル芳香族炭化水素は均一に分布していても、テーパー(漸減)状に分布していてもよい。また該共重合体中水添物には、ビニル芳香族炭化水素が均一に分布している部分及び/又はテーパー状に分布している部分がセグメント中にそれぞれ複数個共存してもよい。セグメントA中のビニル芳香族炭化水素含有量({セグメントA中のビニル芳香族炭化水素/(セグメントA中のビニル芳香族炭化水素+共役ジエン)}×100)とセグメントB中のビニル芳香族炭化水素含有量({セグメントB中のビニル芳香族炭化水素/(セグメントB中のビニル芳香族炭化水素+共役ジエン)}×100)との好ましい関係は、セグメントAにおけるビニル芳香族炭化水素含有量のほうが、セグメントBにおけるビニル芳香族炭化水素含有量より大である。セグメントAとセグメントBの好ましいビニル芳香族炭化水素含有量の差は5重量%以上であることが好ましい。
本発明において、水添前のブロック共重合体は、例えば、炭化水素溶媒中、有機アルカリ金属化合物(例えば、有機リチウム化合物)等を重合開始剤として、ビニル芳香族炭化水素及び共役ジエンを重合(例えば、アニオンリビング重合)すること等により得ることができる。
本発明に用いられるビニル芳香族炭化水素としては、スチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、1,3−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、1,1−ジフェニルエチレン、N,N−ジメチル−p−アミノエチルスチレン、N,N−ジエチル−p−アミノエチルスチレンなどが挙げられ、特に一般的なものとしてはスチレンが挙げられる。これらは1種のみならず2種以上混合使用してもよい。
また、本発明に用いられる共役ジエンとしては、1対の共役二重結合を有するジオレフィン、例えば1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン(イソプレン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエンなどが挙げられ、特に一般的なものとしては1,3−ブタジエン、イソプレンなどが挙げられる。これらは1種のみならず2種以上混合使用してもよい。
ブロック共重合体水添物(I)においては、(i)イソプレンと1,3−ブタジエンからなる共重合体ブロック、(ii)イソプレンとビニル芳香族炭化水素からなる共重合体ブロックおよび(iii)イソプレンと1,3−ブタジエンとビニル芳香族炭化水素からなる共重合体ブロックの(i)〜(iii)の群から選ばれる少なくとも1つの重合体ブロックが組み込まれていてもよい。
また、炭化水素溶媒としては、例えば、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等の脂肪族炭化水素類、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘプタン等の脂環式炭化水素類、また、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素等が使用できる。これらは1種のみならず2種以上混合使用してもよい。
また、重合開始剤としては、一般的に共役ジエン及びビニル芳香族化合物に対しアニオン重合活性があることが知られている脂肪族炭化水素アルカリ金属化合物、芳香族炭化水素アルカリ金属化合物、有機アミノアルカリ金属化合物等を用いることができる。アルカリ金属としてはリチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、好適な有機アルカリ金属化合物としては、炭素数1から20の脂肪族及び芳香族炭化水素リチウム化合物であって、1分子中に1個のリチウムを含む化合物や1分子中に複数のリチウムを含むジリチウム化合物、トリリチウム化合物、テトラリチウム化合物が挙げられる。具体的には、n−プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、ヘキサメチレンジリチウム、ブタジエニルジリチウム、イソプレニルジリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとsec−ブチルリチウムの反応生成物、さらにジビニルベンゼンとsec−ブチルリチウムと少量の1,3−ブタジエンとの反応生成物等が挙げられる。更に、米国特許第5,708,092号明細書、英国特許第2,241,239号明細書、米国特許第5,527,753号明細書等に開示されている有機アルカリ金属化合物も使用することができる。これらは1種のみならず2種以上混合使用してもよい。
本発明において、水添前のブロック共重合体を製造する際の重合温度は一般的に−10℃〜150℃、好ましくは40℃〜120℃である。重合に要する時間は条件によって異なるが、通常は10時間以内であり、特に好適には0.5〜5時間である。また、重合系の雰囲気は窒素ガスなどの不活性ガスなどをもって置換するのが望ましい。重合圧力は、上記重合温度範囲でモノマー及び溶媒を液層に維持するに充分な圧力の範囲で行えばよく、特に制限されるものではない。更に重合系内には触媒及びリビングポリマーを不活性化させるような不純物、例えば水、酸素、炭酸ガス等が混入しないよう留意する必要がある。
ブロック共重合体水添物(I)は、上記のようにして得られる水添前のブロック共重合体を水素添加することにより得られる。水添触媒としては、特に制限されず、従来から公知である(1)Ni、Pt、Pd、Ru等の金属をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等に担持させた担持型不均一系水添触媒、(2)Ni、Co、Fe、Cr等の有機酸塩又はアセチルアセトン塩などの遷移金属塩と有機アルミニウム等の還元剤とを用いる、いわゆるチーグラー型水添触媒、(3)Ti、Ru、Rh、Zr等の有機金属化合物等のいわゆる有機金属錯体等の均一系水添触媒が用いられる。具体的な水添触媒としては、特公昭42−8704号公報、特公昭43−6636号公報、特公昭63−4841号公報、特公平1−37970号公報、特公平1−53851号公報、特公平2−9041号公報に記載された水添触媒を使用することができる。好ましい水添触媒としてはチタノセン化合物および/または還元性有機金属化合物との混合物があげられる。
チタノセン化合物としては、特開平8−109219号公報に記載された化合物が使用できるが、具体例としては、ビスシクロペンタジエニルチタンジクロライド、モノペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロライド等の(置換)シクロペンタジエニル骨格、インデニル骨格あるいはフルオレニル骨格を有する配位子を少なくとも1つ以上もつ化合物があげられる。また、還元性有機金属化合物としては、有機リチウム等の有機アルカリ金属化合物、有機マグネシウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物あるいは有機亜鉛化合物等があげられる。
水添反応は、一般的に0〜200℃、より好ましくは30〜150℃の温度範囲で実施される。水添反応に使用される水素の圧力は0.1〜15MPa、好ましくは0.2〜10MPa、更に好ましくは0.3〜7MPaが推奨される。また、水添反応時間は通常3分〜10時間、好ましくは10分〜5時間である。水添反応は、バッチプロセス、連続プロセス、或いはそれらの組み合わせのいずれでも用いることができる。
ブロック共重合体水添物(I)において、水添前のブロック共重合体中の共役ジエンに基づく不飽和二重結合の水素添加率(水添率)は、該共重合体中の共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合の60%以上、好ましくは75%以上、更に好ましくは85%以上、特に好ましくは90%以上が水添されていることが望ましい。水添率が60%以上にあってはフィシュアイ(FE)に優れる。なお、共重合体中のビニル芳香族炭化水素に基づく芳香族二重結合の水添率については特に制限はないが、水添率を50%以下、好ましくは30%以下、更に好ましくは20%以下にすることが好ましい。水添率は、核磁気共鳴装置(NMR)により知ることができる。
本発明において、ブロック共重合体水添物(I)中の共役ジエン部分のミクロ構造(シス、トランス、ビニルの比率)は、テトラヒドロフラン等の極性化合物等の使用により任意に変えることができ、特に制限はない。一般に、ビニル結合量は5〜90%、好ましくは10〜80%、より好ましくは15〜75%の範囲で設定できる。なお、本発明においてビニル結合量とは、1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合の合計量(但し、共役ジエンとして1,3−ブタジエンを使用した場合には、1,2−ビニル結合量)である。ビニル結合量は、核磁気共鳴装置(NMR)により把握することができる。
本発明において、剛性が特に優れたブロック共重合体水添物(I)を得る場合、該ブロック共重合体水添物の示差走査熱量測定(DSC)チャートにおいて、0℃以上、好ましくは5℃以上、更に好ましくは10〜60℃の温度範囲に結晶化ピークを有するブロック共重合体水添物が好ましい。この結晶化ピーク熱量は3J/g以上、好ましくは6J/g以上、更に好ましくは10J/g以上であることが好ましい。結晶化ピークを有するブロック共重合体水添物は、水添前のブロック共重合体中のビニル結合量を30%未満、好ましくは8〜25%、更に好ましくは10〜25%、とりわけ好ましくは12〜20%に設定することにより得ることができる。特に水添前のブロック共重合体中に、ビニル結合量が8〜25%、好ましくは10〜20%、更に好ましくは10〜18%である共役ジエン重合体セグメントを少なくとも1つ含有させることが推奨される。
本発明のフィルムにおいては、表裏層が後述する少なくとも1種のポリエステル樹脂を含み、中間層が、前記のブロック共重合体水添物(I)の少なくとも1種を含み、前記中間層を構成する樹脂の30℃での貯蔵弾性率(E’)が1×109Pa以上で、かつ損失弾性率(E”)のピーク温度が60℃以上110℃以下に少なくとも一つ存在することによって、低温収縮性と剛性のバランスを得ることができる。
また、中間層におけるブロック共重合体水添物(I)のJIS K7142に準拠して測定された屈折率(n1)は、表裏層におけるポリエステル樹脂の屈折率(n2)±0.02、特に(n2)±0.015の範囲内であることが好ましい。このように、中間層の屈折率と表裏層の屈折率との差を所定範囲内にすることによって、フィルムの製造工程で生じる切断片等を中間層樹脂に混練して製膜しても、透明度の良好なフィルムを得ることができる。
ブロック共重合体水添物(I)は、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとの組成比を調整することによって、その屈折率(n1)をほぼ所望の値に調整することが可能である。従って、使用する表裏層におけるポリエステル樹脂の屈折率(n2)に応じて組成比を調整することにすることによって、n2±0.02の範囲内のn1を得ることができる。該所定の屈折率は、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンのブロック共重合体水添物単体で達成しても、2以上の種類の混合樹脂によって達成してもよい。
本発明において、中間層を構成する樹脂の30℃での貯蔵弾性率(E’)が1.00×109Pa以上、かつ損失弾性率(E”)のピーク温度が60℃以上、110℃以下に少なくとも一つ存在することが好ましく、より好ましくは30℃での貯蔵弾性率(E’)が1.50×109Pa以上で、損失弾性率(E”)のピーク温度が65〜100℃の範囲に少なくとも一つ存在する。
該30℃での弾性率(E’)はフィルムの剛性であり、フィルムの腰の強さを表し、損失弾性率(E”)のピーク温度は低温収縮性に大きく影響する。上記の貯蔵弾性率(E’)と損失弾性率(E”)のピーク温度とを有することにより、剛性と低温収縮性に優れるフィルムを得ることができる。
また、斯かる貯蔵弾性率(E’)と損失弾性率(E”)のピーク温度は、中間層の構成樹脂として、上述のビニル芳香族炭化水素と共役ジエンのブロック共重合体水添物(I)を2種以上用いることや、該ブロック共重合体水添物(I)とともにビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとのブロック共重合体(II)を含む混合樹脂を用いることにより達成することができる。特に、成分(I)と成分(II)の混合樹脂は、前記貯蔵弾性率(E’)と前記損失弾性率(E”)のピーク温度の達成に好ましく、成分(I)と成分(II)との好ましい重量比は、10/90〜90/10、好ましくは15/85〜85/15、更に好ましくは20/80〜80/20の範囲である。また、前記貯蔵弾性率(E’)と前記損失弾性率(E”)のピーク温度は、透明性を損なわない範囲で他の樹脂とのブレンドによって達成してよい。
ブロック共重合体水添物(I)は、ビニル芳香族炭化水素含有量が60〜95重量%であることが好ましい。また、ブロック共重合体水添物(I)におけるビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとの重量比は、好ましくは60/40〜95/5、更に好ましくは65/35〜90/10、更に一層好ましくは68/32〜85/15である。ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンの比が60/40〜95/5の範囲にあっては剛性と低温収縮性に優れた熱収縮性フィルムを得ることができる。尚、ブロック共重合体水添物のビニル芳香族炭化水素含有量は、水添前のブロック共重合体のビニル芳香族化合物含有量で把握しても良い。
ブロック共重合体水添物(I)は、ビニル芳香族炭化水素系重合体(以後、成分(B)と呼ぶこともある)との組成物として使用することが好ましい。
ブロック共重合体水添物(I)、又はブロック共重合体水添物(I)及びブロック共重合体(II)の組成物(以後、成分(A)と呼ぶこともある)と、成分(B)との重量比は、好ましくは99.9/0.1〜20/80、更に好ましくは99.7/0.3〜25/75、更に一層好ましくは99/1〜30/70である。かかる重量比でブロック共重合体水添物(I)と成分(B)を組み合わせることで、剛性、耐ブロッキング性に優れるブロック共重合体組成物を得ることができる。
本発明において、ビニル芳香族炭化水素系重合体としては、下記のa)〜c)から選ばれる少なくとも1種を使用することが好ましい。かかるビニル芳香族炭化水素系重合体は、中間層中に0.1〜80重量%含有することが好ましい。
a)スチレン系重合体
b)ビニル系芳香族炭化水素と、脂肪族不飽和カルボン酸、脂肪族不飽和カルボン酸無水物、脂肪族不飽和カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも1種の脂肪族不飽和カルボン酸又はその誘導体との共重合体
c)ゴム変性スチレン系重合体
本発明に使用することのできるビニル芳香族炭化水素系重合体(成分(B))のうちのa)スチレン系重合体は、スチレンもしくはこれと共重合可能なモノマーを重合して得られるもの(但し、b)を除く)等である。スチレンと共重合可能なモノマーとしては、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸等があげられる。スチレン系重合体としては、ポリスチレン、スチレン−α−メチルスチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体等が挙げられるが、特に好ましいスチレン系重合体としてはポリスチレンをあげることができる。これらのスチレン系重合体の重量平均分子量は、一般に50000〜500000である。また、これらのスチレン系重合体は単独又は二種以上の混合物として使用でき、剛性改良剤として利用できる。また、本発明に使用されるブロック共重合体水添物(I)を除く、ビニル芳香族炭化水素含有量が85〜98重量%のビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとからなるブロック共重合体及びその水添物が好適であり、数平均分子量が3万〜30万、好ましくは5万〜25万、更に好ましくは7万〜20万であり、tanδピーク温度が80〜110℃好ましくは83〜105℃、更に好ましくは85〜100℃であり、ビカット軟化温度が60〜85℃、好ましくは65〜83℃、更に好ましくは68〜80℃が望ましく、剛性及び収縮性改良剤として使用できる。
また、ビニル芳香族炭化水素系重合体(成分(B))のうちのb)のビニル系芳香族炭化水素と、脂肪族不飽和カルボン酸、脂肪族不飽和カルボン酸無水物、脂肪族不飽和カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも1種の脂肪族不飽和カルボン酸又はその誘導体との共重合体に使用される脂肪族不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタアクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸などが挙げられ、また脂肪族不飽和カルボン酸無水物としては、無水フマル酸、無水イタコン酸、無水マレイン酸などが挙げられ、さらに脂肪族不飽和カルボン酸エステルとしては、上記の脂肪族不飽和カルボン酸と炭素数C1〜C12、好ましくはC2〜C12のアルコールとのモノ又はジエステルが挙げられる。成分(B)におけるb)脂肪族不飽和カルボン酸及び/又は脂肪族不飽和カルボン酸誘導体の含有量は、一般に5〜50重量%、好ましくは8〜30重量%、更に好ましくは10〜25重量%である。成分b)の製造方法は、スチレン系樹脂を製造する公知の方法、例えば、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等を用いることができる。成分b)の重量平均分子量は、一般に50000〜500000の重合体を使用できる。
脂肪族不飽和カルボン酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル等の炭素数C1〜C12好ましくはC2〜C12のアルコールとアクリル酸とのエステル、又はメタアクリル酸と炭素数C1〜C12好ましくは炭素数C2〜C12のアルコールとアクリル酸とのエステル、またα、β不飽和ジカルボン酸、例えばフマル酸、イタコン酸、マレイン酸等と炭素数C1〜C12、好ましくはC2〜C12のアルコールとのモノ又はジエステルから選ばれる少なくとも1種である。かかる脂肪族不飽和カルボン酸エステルの含有量は、ビニル系芳香族炭化水素と脂肪族不飽和カルボン酸エステルとの共重合体中、一般に5〜50重量%、好ましくは8〜30重量%、更に好ましくは10〜25重量%である。
特に、ビニル系芳香族炭化水素と脂肪族不飽和カルボン酸エステルとの共重合体としては、脂肪族不飽和カルボン酸エステル−スチレン共重合体が低温収縮性を改良できるため好ましい。該脂肪族不飽和カルボン酸エステル−スチレン共重合体におけるビカット軟化点は、50〜95℃、好ましくは60〜90℃、更に好ましくは65〜85℃であることが推奨される。ビカット軟化温度は、厚さ3mmに圧縮成形したものを試験片とし、ASTM D−1525に準じて測定(荷重:1Kg、昇温速度:2℃/min)した値である。
特に好ましい脂肪族不飽和カルボン酸エステル−スチレン共重合体は、アクリル酸n−ブチルとスチレンを主体とする共重合体であり、アクリル酸n−ブチルとスチレンの合計量が50重量%以上、更に好ましくはアクリル酸n−ブチルとスチレンの合計量が60重量%以上からなる脂肪族不飽和カルボン酸エステル−スチレン共重合体である。アクリル酸n−ブチルとスチレンを主体とする脂肪族不飽和カルボン酸エステル−スチレン共重合体を用いた熱収縮積層フィルムは、収縮性、自然収縮性が良好である。
また、ビニル芳香族炭化水素系重合体(成分(B))のうちのc)ゴム変性スチレン系重合体としては、例えば、ビニル芳香族炭化水素と共重合可能なモノマーとエラストマーとの混合物を重合することによって得られるもの等が挙げられ、その重合方法としては懸濁重合、乳化重合、塊状重合、塊状−懸濁重合等が一般的に行われている。ビニル芳香族炭化水素と共重合可能なモノマーとしてはα−メチルスチレン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、無水マレイン酸等があげられる。又、共重合可能なエラストマーとしては天然ゴム、合成イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ハイスチレンゴム等が使用される。
これらのエラストマーはビニル芳香族炭化水素もしくはこれと共重合可能なモノマー100重量部に対して一般に3〜50重量部該モノマーに溶解して或いはラテックス状で乳化重合、塊状重合、塊状−懸濁重合等に共される。特に好ましいゴム変性スチレン系重合体としては、耐衝撃性ゴム変性スチレン系重合体(HIPS)があげられ。ゴム変性スチレン系重合体は剛性、耐衝撃性、滑り性の改良剤として利用できる。これらのゴム変性スチレン系重合体の重量平均分子量は、一般に50000〜500000の重合体を使用できる。ゴム変性スチレン系重合体の含有量は透明性維持を考慮すると、前記成分(A)100重量部に対して、0.1〜10重量部が好ましい。
ビニル芳香族炭化水素系重合体(成分(B))は、そのMFR(G条件で温度200℃、荷重5Kg)が、特に、成形加工の点から0.1〜100g/10min、好ましくは0.5〜50g/10min、1〜30g/10minであることが推奨される。
本発明に好ましく使用することのできる、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンからなるブロック共重合体(II)のポリマー構造は一般式、
(Ab−Bb)n 、Ab−(Bb−Ab)n 、Bb−(Ab−Bb)n+1
(上式において、Abはビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックであり、Bbは共役ジエンを主体とする重合体である。AbブロックとBbブロックとの境界は必ずしも明瞭に区別される必要はない。nは1以上の整数、一般的には1〜5である。)で表される線状ブロック共重合体、或いは一般式、
[(Ab−Bb)k]m+2−X 、[(Ab−Bb)k−Ab]m+2−X
[(Bb−Ab)k]m+2−X 、[(Bb−Ab)k−Bb]m+2−X
(上式において、Abはビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックであり、Bbは共役ジエンを主体とする重合体である。AbブロックとBbブロックとの境界は必ずしも明瞭に区別される必要はない。Xは例えば四塩化ケイ素、四塩化スズ、1,3ビス(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、エポキシ化大豆油等のカップリング剤の残基または多官能有機リチウム化合物等の開始剤の残基を示す。k及びmは1〜5の整数である。)で表されるラジアルブロック共重合体、或いはこれらのブロック共重合体の任意のポリマー構造の混合物が使用できる。
ブロック共重合体(II)の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定による数平均分子量(ポリスチレン換算分子量)が3万〜50万、好ましくは5万〜50万、更に好ましくは7万〜30万の範囲が望ましく、分子量が異なる複数のブロック共重合体の混合物であっても良い。ブロック共重合体(II)の好ましいメルトフローインデックス(JISK-6870により測定。条件はG条件で温度200℃、荷重5Kg)は成形加工性の点から、0.1〜100g/10min、0.5〜50g/10min、更に好ましくは1〜30g/10minであることが推奨される。分子量とメルトフローインデックスは重合に使用する触媒量により任意に調整できる。
本発明においては、中間層におけるブロック共重合体水添物(I)として、水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基、カルボニル基から選ばれる官能基を少なくとも1個有する原子団が結合しているブロック共重合体水添物を使用することによって、表裏層におけるポリエステル樹脂との接着性及びリサイクル時の透明性を増すことができる。ここで、前記官能基を少なくとも1個有する原子団には、前記の官能基の少なくとも1個からなるものも含む。
前記官能基を少なくとも1個有する原子団が結合しているブロック共重合体水添物(I)を得るためには、原子団の結合前のブロック共重合体水添物(I)に対して官能基含有変性剤を使用することができる。
該官能基含有変性剤としては、例えば、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−p−フェニレンジアミン、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルオルソトルイジン、γ−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジエチルエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジエチルメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジイソプロペンオキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジメトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジエトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジプロポキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジブトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジフェノキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルメトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルエトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルプロポキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルブトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルフェノキシシラン、トリス(γ−グリシドキシプロピル)メトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシエチルトリエトキシシラン、ビス(γ−メタクリロキシプロピル)ジメトキシシラン、トリス(γ−メタクリロキシプロピル)メトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリフェノキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル−トリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−エチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−エチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジフェノキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジエチルエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルフェノキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジエチルメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジイソプロペンオキシシラン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノン、N,N’−ジメチルプロピレンウレア、N−メチルピロリドン、無水マレイン酸等が挙げられる。
上記の官能基含有変性剤を、原子団の結合前のブロック共重合体水添物(I)に反応させることにより、水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基、カルボニル基から選ばれる官能基を少なくとも1個有する原子団が結合しているブロック共重合体水添物(I)を得ることができる。
本発明のフィルムを構成する表裏層に用いられるポリエステル樹脂は、フィルムに剛性、耐破断性を付与し、及び、低温収縮を付与しつつ自然収縮を抑える。
本発明において好適なポリエステル樹脂は、ジカルボン酸成分とジオール成分から誘導されたものである。該ジカルボン酸成分の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などが挙げられ、該ジオール成分の例としては、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。好ましくは、テレフタル酸とエチレングリコールが使用される。該ポリエステル樹脂は単体に限られず、2種類以上の物のブレンドであってもよい。
好ましくは、該ジカルボン酸成分と該ジオール成分は、各々の総量(各100モル%)に対して60〜100モル%の量で主成分を夫々含み、その他の成分の合計量が、前記ジカルボン酸成分の総量(100モル%)と前記ジオール成分の総量(100モル%)の合計(200モル%)に対して10〜40モル%である。即ち、該ジカルボン酸成分及び/又は該ジオール成分を混合物系にすることによって、得られるポリエステル樹脂の結晶性が低くなり、中間層樹脂中に配合された場合であっても、結晶化が進行し難くなり好ましい。
好ましいジオール成分混合物としては、主成分として前記エチレングリコールが、その他の成分として、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、及び1,4−シクロヘキサンジメタノールからなる群より選ばれる少なくとも1種が使用され、なかでも、1,4−シクロヘキサンジメタノールが好ましい。好ましいジカルボン酸成分混合物としては、主成分としてテレフタル酸が、その他の成分としてイソフタル酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、及びアジピン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種を使用しても良い。本発明においては、前記ジカルボン酸成分がテレフタル酸であり、且つ、前記ジオール成分の主成分がエチレングリコールであり、その他の成分が1,4−シクロヘキサンジメタノールであることが特に好ましい。
前記その他の成分の総量、即ち、前記ジカルボン酸成分及び/又は前記ジオール成分におけるその他の成分の合計量、が前記ジカルボン酸成分の総量(100モル%)と前記ジオール成分の総量(100モル%)の合計(200モル%)に対して、10〜40モル%、より好ましくは20〜35モル%である。前記下限値未満であると、得られるポリエステル樹脂の結晶化度が高くなってしまい、一方、前記上限値を超えては主成分の長所が活かせない場合がある。前記ジオール成分としてエチレングリコールと1,4−シクロヘキサンジメタノールの混合物を用いる場合、1,4−シクロヘキサンジメタノールの量は、エチレングリコールと1,4−シクロヘキサンジメタノールとの合計200モル%に対して好ましくは10〜40モル%、更に好ましくは25〜35モル%の範囲である。斯かる量範囲でエチレングリコーと1,4−シクロヘキサンジメタノールを使用する事によって、得られるポリエステル樹脂の結晶性がほとんどなくなり、且つ、耐破断性も向上される。このようなポリエステル樹脂としては「PETG6763」(イーストマンケミカル社製)、及び、「SKYREEN PETG」(SKケミカル社製)等が市販されている。
上記ポリエステル樹脂の屈折率(n2)は、好ましくは1.56〜1.58、更に好ましくは1.57である。従って、本発明で使用される前記ブロック共重合体水添物(I)の屈折率(n1)は、好ましくは1.54〜1.60、更に好ましくは1.55〜1.59、より一層好ましくは1.555〜1.585である。
本発明のフィルムは、中間層が、該中間層を構成する樹脂総重量の3〜30重量%の前記表裏層のポリエステル樹脂を含むことができる。中間層樹脂と表裏層樹脂との屈折率が所定範囲内で略一致しているので、透明度が損なわれない。また、表裏層樹脂を含むことで、表裏層とのなじみがよくなり、表裏層と中間層との層間強度が向上され、フィルムの耐破断性の向上も期待される。表裏層のポリエステル樹脂の、中間層への配合量は、中間層を構成する樹脂総重量の好ましくは3〜30重量%、更に好ましくは5〜20重量%である。前記下限値未満では層間強度及び/又は耐破断性の向上が十分ではなく、一方、前記上限値を超えると透明性が損なわれる場合がある。
本発明のフィルムには、所望により樹脂重量(100重量部)に基づき、可塑剤及び/又は粘着付与樹脂を1〜10重量部、さらに好ましくは2〜8重量部添加してよい。可塑剤及び/又は粘着付与樹脂の量が前記上限値を越えると、溶融粘度の低下、耐熱融着性の低下を招き、自然収縮を起こしてしまうという問題が生じ易い。可塑剤もしくは粘着付与樹脂以外にも目的に応じて各種の添加剤、例えば紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、安定剤、着色剤、帯電防止剤、滑剤、無機フィラー等を各用途に応じて適宜添加できる。
また、本発明のフィルムを構成する中間層と表裏層の厚さ比(表層/中間層/裏層)は、1/2/1〜1/12/1の範囲、特に1/4/1〜1/8/1の範囲であることが好ましい。但し、本発明において積層構成は中間層と表裏層が規定内であれば2種3層に限定されない。例えば表裏層と中間層に接着層などを配した3種5層にしてもかまわない。本発明では2種3層でも十分な接着強度を得る事が可能となっているが、より層間強度が必要とされる用途、例えば、製袋後のシール強度がより必要な用途等では、透明性を損なわない範囲で、接着層を設ける等してもかまわない。接着層としてはカルボン酸変性のビニル芳香族炭化水素と共役ジエンのエラストマー又は水添エラストマー、無水マレイン酸変性のビニル芳香族炭化水素と共役ジエンのエラストマー又は水添エラストマーが好適に使用できる。
本発明のフィルムは、中間層を構成する樹脂と表裏層を構成する樹脂を、Tダイを備えた押出機を用いて、共押出しすることによって作ることができる。押出に際しては、Tダイ法、チューブラ法等の既存の方法を採用してもよい。或いは、中間層を構成する樹脂および表裏層を構成する樹脂を別々にシート化した後にプレス法やロールニップ法などを用いて積層してもよい。
本発明のフィルムは、例えば、次のようにして製造される。即ち、中間層を構成する樹脂と表裏層を構成する樹脂を溶融押出しし、溶融押出された樹脂は、冷却ロール、空気、水等で冷却された後、熱風、温水、赤外線等の適当な方法で再加熱され、ロール法、テンター法、チューブラ法等により、1軸または2軸に延伸される。延伸温度はフィルムを構成している樹脂の軟化温度や熱収縮性積層フィルムに要求される用途によって変える必要があるが、概ね60〜130℃、好ましくは70〜120℃の範囲で制御される。主収縮方向の延伸倍率は、フィルム構成組成、延伸手段、延伸温度、目的の製品形態に応じて2〜7倍の範囲で適宜決定される。また、1軸延伸にするか2軸延伸にするかは目的の製品の用途によって決定される。
PETボトル用ラベルのようにほぼ一方向の収縮特性を必要とする用途の場合でもその垂直方向に収縮特性を阻害しない範囲で延伸をすることも効果的となる。その延伸温度は、PET以外の成分にも依存するが、典型的には60〜90℃の範囲である。
さらにその延伸倍率については大きくなるほど耐破断性は向上するものの、それに伴い収縮率が上がってしまい良好な収縮仕上がりを得ることが困難となることより1.03倍以上1.5倍以下であることが非常に好ましい。
本発明のフィルムは、主収縮方向の80℃温水中で10秒間の熱収縮率が30%以上、より好ましくは40%以上である。さらに、主収縮方向の70℃温水中での10秒間の熱収縮率が10%以上あることが好ましい。特にPETラベル用の縦方向の収縮率については、80℃温水10秒において10%以下であることが好ましく、より好ましくは5%、更により好ましくは3%以下である。本収縮率が前記上限値を越えるとラベル用途において収縮後に縦方向の収縮が顕著となり、寸法ずれや外観上不具合を生じる結果となるため好ましくない。また、延伸した後フィルムの分子配向が緩和しない時間内に速やかに、当フィルムの冷却を行うことにより、収縮性を付与して保持することができる。
本発明のフィルムの自然収縮性は、30℃環境下にて30日後で1.5%以下であることが好ましく、より好ましくは1.0%以下である。
また、本発明のフィルムは、ASTM D1003に準拠して測定されたヘーズ値が、10%以下であることが好ましく、より好ましくは7%以下、最も好ましくは5%以下である。
本発明において、フィルムの耐破断性は、引張伸びにより評価される。0℃環境下の引張試験において特にラベル用途では、フィルムの引取り(流れ)方向(MD)で伸び率が100%以上、好ましくは200%以上、より好ましくは300%以上あることが望ましい。また、剛性はフィルムのMDおよび直交方向(TD)について引張弾性率を測定し、両者の平均値でフィルムの腰を評価される。その値としては1500MPa以上であることが好ましく、1700MPa以上が更に好ましい。
[実施例]
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。但し、これらにより本発明は何ら制限を受けるものではない。なお、実施例に示す測定値および評価は以下のように行った。ここで、シート作成時の機械方向をMD、その直交方向をTDと記載する。
1)水添率
ブロック共重合体水添物を用い、核磁気共鳴装置(装置名:DPX−400;ドイツ国、BRUKER社製)で測定した。
2)熱収縮率
延伸フィルムを70℃及び80℃の温水中に10秒間浸漬し、次式より算出した。
熱収縮率(%)=(L1 −L2 )/L1 ×100、但し、L1 :収縮前の長さ(延伸方向)、L2 :収縮後の長さ(延伸方向)。
3)自然収縮率
延伸フィルムを30℃で30日間放置し、次式より算出した。
自然収縮率(%)=(L3 −L4 )/L3 ×100、但し、L3 :放置前の長さ(延伸方向)、L4 :放置後の長さ(延伸方向)。
4)透明性(ヘーズ)
延伸フィルム表面に流動パラフィンを塗布し、ASTM D1003に準拠して測定した。
5)引張弾性率及び伸び
JIS K−6732に準拠し、引張速度5mm/minでフィルムの延伸方向について測定した。試験片は幅を12.7mm、標線間を50mmとした。測定温度は23℃で行った。
6)収縮仕上がり性
10mm間隔の格子目を印刷したフィルムをMD150mm×TD200mmの大きさに切り取り、TDの両端を10mm重ねて溶剤等で接着し円筒状にした。この円筒状フィルムを、容量500ミリリットルのペットボトルに装着し、蒸気加熱方式の長さ3.2m(3ゾーン)の収縮トンネル中を回転させずに、約4秒間で通過させた。各ゾーンでのトンネル内雰囲気温度は蒸気量を蒸気バルブにて調整し、80〜90℃の範囲とした。
下記基準にてフィルムを目視評価した。
A:収縮が十分でシワ、アバタ、格子目の歪みがなく密着性が良好である。
B:収縮は十分だがシワ、アバタ、格子目の歪みが僅かにあるか、もしくは縦方向の収縮率が僅かに目立つが、実用上問題無い。
C:横方向収縮不足もしくは縦方向の収縮が目立ち実用上問題となる。
7)粘弾性測定(貯蔵弾性率E’、損失弾性率E”の ピーク温度)
(株)レオロジ製粘弾性測定解析装置DVE−V4を用い、振動周波数35Hz、昇温速度3℃/minの条件で、厚さ2mmの圧縮成形試験片(成形温度200℃)を用いて測定した。
8)屈折率
JIS K7142に準拠し、試料片を約100μmのフィルムに形成し、アッベ屈折計にて測定した。
9)フィシュアイ(FE)
押出機の押出温度を240℃の条件として厚さ0.3mmのシートを6時間連続シート成形し、運転開始5分後と6時間後のシート面積300cm2あたりの0.5mm以上のFE個数をそれぞれカウントし、相互のFE個数の差で評価した。(○:差が50個未満、×:差が50個以上)
ブロック共重合体水添物A(スチレン/ブタジエン=83/17(重量%)、水添率=96%、E’(30℃)=1.79×109Pa、E”ピーク温度−23℃、屈折率1.571)を中間層として、ポリエステル樹脂B(ジカルボン酸成分がテレフタル酸100モル%、グリコール成分がエチレングリコール70モル%、1,4−シクロヘキサンジメタノール30モル%よりなる共重合ポリエステル、屈折率1.568、商品名PETG6763、イーストマンケミカル社製)を表裏層として、押出量を中間層:表裏層=7:3の割合にて、210℃〜230℃の範囲で設定された押出機で溶融し、口金にて合流させ2種3層(積層比=1.5:7:1.5)にて押出し、キャストロールで冷却し厚さ0.3mmの未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを機械方向(MD)に70℃で1.3倍延伸後、その直角方向(TD)に90℃で5倍延伸し、厚さ約50μm(積層比=1.5:7:1.5)のフィルムを作成した。
中間層として、55重量%のブロック共重合体水添物C(スチレン/ブタジエン=89/11(重量%)、水添率=97%、E’=2.8×109Pa、E”ピーク温度60℃)と45重量%のブロック共重合体水添物D(スチレン/ブタジエン=70/30(重量%)、水添率=98%、E’(30℃)=5.6×108Pa、E”ピーク温度−20℃)との混合樹脂(混合樹脂の屈折率:1.561)を用い、直角方向(TD)に90℃で5.2倍延伸したことを除き、実施例1と同様な方法でフィルムを得た。
中間層として、50重量%のブロック共重合体水添物C、40重量%のブロック共重合体水添物D、及び10重量%のポリエステル樹脂Bの混合樹脂を用い、直角方向(TD)に91℃で4.8倍延伸したことを除き、実施例1と同様な方法でフィルムを得た。
中間層として、50重量%のブロック共重合体水添物D及び50重量%のスチレン系樹脂E(スチレン/ブチルアクリレート=84/16(重量%)、E’=2.9×109Pa、E”ピーク温度76℃)の混合樹脂(混合樹脂の屈折率:1.571)を用いたことを除き、実施例1と同様な方法でフィルムを得た。
中間層として、ブロック共重合体水添物Dに無水マレイン酸を1.3phr付加させた以外は実施例3と同様な方法でフィルムを得た。
中間層として、55重量%のブロック共重合体水添物Cと35重量%のブロック共重合体水添物Dと10重量%のブロック共重合体F(スチレン/ブタジエン=70/30(重量%)、水添率=0%、E’(30℃)=5.71×108Pa、E”ピーク温度−29℃)との混合樹脂(混合樹脂の屈折率:1.566)を用い、実施例2と同様な方法でフィルムを得た。
〔比較例1〕
中間層として、スチレン55重量%、メチルメタクリレート40重量%、ブチルアクリルレート5重量%からなる共重合体が連続相中に、スチレン−ブタジエン共重合体6.5重量%が分散粒子(平均粒径0.5μm)として含まれるゴム状弾性体分散ポリスチレン樹脂(MFR=6/屈折率1.542)85重量%とポリエステル樹脂Bの15重量%の混合樹脂を用い、直角方向(TD)に103℃で4.5倍延伸したことを除き、実施例1と同様な方法でフィルムを得た。
〔比較例2〕
中間層として、55重量%のブロック共重合体水添物C及び45重量%のブロック共重合体水添物Dの混合樹脂を用い、表裏層として50重量%のブロック共重合体水添物Dと50重量%のスチレン系樹脂G(スチレン/ブチルアクリレート=80/20、E’=2.8×109Pa、E”ピーク温度72℃)の混合樹脂を用い、直角方向(TD)に90℃で4.8倍延伸したことを除き実施例1と同様な方法でフィルムを得た。
〔比較例3〕
中間層として、55重量%のブロック共重合体H(スチレン/ブタジエン=89/11(重量%)、水添率=0%、E’=2.96×109Pa、E”ピーク温度63℃)と45重量%のブロック共重合体Fとの混合樹脂(混合樹脂の屈折率:1.570)を用い、実施例2と同様な方法でフィルムを得た。
Figure 2007038586
表1に示す結果から明らかなように、本発明の熱収縮性積層フィルム(実施例1〜6)は、低温収縮性、剛性、透明性に優れ、収縮包装、収縮結束包装及び収縮ラベル等に好適であることがわかる。
本発明は、低温収縮性、剛性、透明性に優れ、収縮包装、収縮結束包装、及び収縮ラベル等に好適なフィシュアイの少ない熱収縮性積層フィルムとして、産業上の利用可能性を有する。

Claims (14)

  1. 中間層と該中間層の両側に積層された表裏層とを含む少なくとも3層からなり、少なくとも一軸方向に延伸され、主収縮方向における80℃温水中の10秒間における熱収縮率が30%以上である熱収縮性積層フィルムにおいて、該表裏層が、少なくとも1種のポリエステル樹脂を含み、該中間層が、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとのブロック共重合体水添物(I)の少なくとも1種を含む熱収縮性積層フィルム。
  2. 前記中間層が、前記ブロック共重合体水添物(I)とともに、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとのブロック共重合体(II)を含む請求項1記載の熱収縮性積層フィルム。
  3. 前記中間層を構成する樹脂は、30℃での貯蔵弾性率(E’)が1×109Pa以上で、かつ損失弾性率(E”)のピーク温度が60℃以上、110℃以下に少なくとも一つ存在する請求項1又は2記載の熱収縮性積層フィルム。
  4. 前記ブロック共重合体水添物(I)におけるビニル芳香族炭化水素含有量が60〜95重量%である請求項1〜3のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
  5. 前記ブロック共重合体水添物(I)に水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基、カルボニル基から選ばれる官能基を少なくとも1個有する原子団が結合している請求項1〜4のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
  6. 前記中間層に含有される前記ブロック共重合体水添物(I)と前記ブロック共重合体(II)との重量比が10/90〜90/10である請求項2〜5のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
  7. 前記中間層が、更に下記のa)〜c)から選ばれる少なくとも1種のビニル芳香族炭化水素系重合体を0.1〜80重量%含有する請求項1〜6のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
    a)スチレン系重合体
    b)ビニル系芳香族炭化水素と、脂肪族不飽和カルボン酸、脂肪族不飽和カルボン酸無水物および脂肪族不飽和カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも1種の脂肪族不飽和カルボン酸又はその誘導体との共重合体
    c)ゴム変性スチレン系重合体
  8. 前記ポリエステル樹脂がジカルボン酸成分とジオール成分から構成されたものであり、該ジカルボン酸成分と該ジオール成分は、各々の総量(各100モル%)に対して60〜100モル%の量で主成分を夫々含み、その他の成分の合計量が、前記ジカルボン酸成分の総量(100モル%)と前記ジオール成分の総量(100モル%)の合計(200モル%)に対して10〜40モル%である請求項1〜7のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
  9. 前記ジカルボン酸成分がテレフタル酸であり、並びに、前記ジオール成分の主成分がエチレングリコールであり、及び、その他の成分が1,4−シクロヘキサンジメタノールである請求項8記載の熱収縮性積層フィルム。
  10. 1,4−シクロヘキサンジメタノールの量が、前記ジカルボン酸成分総量(100モル%)と前記ジオール成分の総量(100モル%)の合計(200モル%)に対して、10〜40モル%の範囲である請求項9記載の熱収縮性積層フィルム。
  11. 前記ポリエステル樹脂の屈折率(n2)が1.56〜1.58であり、前記ブロック共重合体水添物(I)の屈折率(n1)が1.54〜1.60である請求項1〜10のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
  12. 前記中間層が、該中間層を構成する樹脂総重量の3〜30重量%の前記ポリエステル樹脂を含む請求項1〜11のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
  13. ASTM D1003に準拠して測定されたヘーズ値が、10%以下である請求項1〜12のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。
  14. 70℃温水中の10秒における主収縮方向の熱収縮率が10%以上である請求項1〜13のいずれかに記載の熱収縮性積層フィルム。

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