(57)【要約】【課題】環境への影響が少なく、且つ、振動、衝撃によるミシン目部分の破れを防止できる熱収縮性筒状フィルムを提供する。【解決手段】ミシン目５を有する熱収縮性筒状フィルムであって、生分解性の熱収縮性フィルムから構成され、ミシン目５を構成する個々の孔が熱収縮前において丸形である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシン目を有する熱収縮性筒状フィルムであって、生分解性の熱収縮性フィルムから構成され、ミシン目を構成する個々の孔が熱収縮前において丸形であることを特徴とする熱収縮性筒状フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、瓶、缶、ペットボトル等の各種の容器に被せられて熱処理により装着される熱収縮性筒状フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にペットボトル（ポリエチレンテレフタレート製ボトル）等の容器には各種の熱収縮性筒状フィルムが装着される。例えば、ペットボトルの胴部に装着されるシュリンクラベルや、容器の口部を封緘するためのキャップシール等がある。これらの熱収縮性筒状フィルムには破断用のミシン目を設けることが必要となる。即ち、シュリンクラベルには、リサイクルに際しペットボトルから分離するためのものとして、キャップシールには開封用として、それぞれミシン目が設けられている。
【０００３】
これらのミシン目は、例えば刃先が連続した凹凸形状であるトムソン刃等のミシン目形成刃をフィルムに押し付けることにより形成される。そして、該形成刃の刃先の凸部により形成されるミシン目の個々の孔は、ミシン目の形成方向に沿って所定長さを有するようなスリット状に形成される。上述のようにミシン目は通常筒状フィルムの軸線方向に沿って設けられるため、そのスリット状の孔も筒状フィルムの軸線方向に伸びたものとなる。
【０００４】
一方、これらの筒状フィルムは、主として周方向に熱収縮するように、横方向一軸延伸のポリエステルフィルム等から構成されている。しかしながら、この種の筒状フィルムは、使用後すぐに廃棄等されるものであるため、環境問題から従来のポリエステルフィルムに代えて生分解性の熱収縮性フィルムを使用することが望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、生分解性の熱収縮性フィルムにミシン目を設けて熱収縮させると、そのミシン目の部分でフィルムが破れやすくなるという問題が生じた。生分解性の熱収縮性フィルムは通常の熱収縮性ポリエステルフィルムに比して脆く、特に縦方向にも裂けやすいという特性があってその脆さが熱収縮により強調されたところに、ミシン目のスリット状の孔に対して直交する方向（周方向）に熱収縮による引張力が作用し、該引張力によってスリット状の孔が押し広げられてスリット状の孔の両端部においてフィルムに応力集中が発生する。その結果、特に落下時や運搬時の振動、衝撃によってミシン目部分に亀裂が生じやすくなったと考えられるのである。
【０００６】
本発明は、このような生分解性の熱収縮性フィルムをミシン目付きの筒状フィルムに適用した際に生じる問題点に本発明者がいち早く着眼したことにより完成されたものであって、その課題とするところは、環境への影響が少なく、且つ、振動、衝撃によるミシン目部分の破れを防止できる熱収縮性筒状フィルムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、本発明に係る熱収縮性筒状フィルムは、ミシン目を有する熱収縮性筒状フィルムであって、生分解性の熱収縮性フィルムから構成され、ミシン目を構成する個々の孔が熱収縮前において丸形であることを特徴とする。
尚、丸形には、真円のみならず楕円形や長円形も含まれる。
【０００８】
該構成の熱収縮性筒状フィルムにあっては、生分解性の熱収縮性フィルムから構成されているため、従来のポリエステルフィルムとは異なり廃棄された後、月日の経過によって微生物によって分解されるため環境への影響が少ないものである。また、生分解性の熱収縮性フィルムは従来のポリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルムに比して硬く脆いものであるが、ミシン目の孔が熱収縮前において丸形であるため、熱収縮によって周方向への引張力が作用しても、従来のようなスリット状の孔に比して、孔の周囲には応力集中が起こりにくく、従って、振動や衝撃によってフィルムに亀裂が生じることが防止される。
尚、ミシン目の孔の形状は、熱収縮によって変形するため、熱収縮前に例えば略真円であったものが熱収縮後においては楕円形等の偏平状となることが一般的である。但し、熱収縮前後における変形度合いは収縮量によって異なる。従って、フィルムの部分によって変形度合いも異なり、収縮量が小さいところでは熱収縮前の形状を略保持する場合もある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の熱収縮性筒状フィルムの一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。
図１には、本実施形態における熱収縮性筒状フィルムとして、容器（ボトル）の口部に装着されるキャップシール１の一例が示されている。該キャップシール１は、横一軸延伸フィルムをその横方向が周方向となるようにして筒状に形成されたものである。尚、横一軸延伸フィルムとは、実質上横一軸に延伸されたものであればよく、若干縦方向に延伸されているものでもよい。キャップシール１は、その上端部２が内側に折曲されると共に、下方に向けて径が広がったテーパー状に予備成形されたものである。但し、予備成形せずに、偏平に折り畳んだ筒状（チューブ状）のものを直接容器に装着してもよい。
【００１０】
また、キャップシール１の下端部３の所定位置には、下方に向けて摘み部４が突設されている。そして、摘み部４の付け根部分から２条のミシン目５がキャップシール１の軸線方向全長に亘って略平行に形成されている。
【００１１】
かかるキャップシール１は、容器１０の口部１１に被嵌された後に熱収縮されて、図２に示すように口部１１の形状に沿って容器１０に密着状態で装着される。容器１０の口部１１には栓体１２が設けられているが、この栓体１２の外周部をキャップシール１の上端部２が上方から覆って栓体１２の口部１１からの抜けを防止する。
そして、図３に示す如く摘み部４を上方に引っ張ることによって容易に開封できる。即ち、２条のミシン目５間のフィルムが他の部分からテープ状に切離され、よって容易に筒状のキャップシール１を縦方向に破断させて開封することができる。
【００１２】
ここで、キャップシール１を構成するフィルムには、生分解性の熱収縮性フィルムが使用されている。生分解性の熱収縮性フィルムとしては、例えば、ポリ乳酸を用いたものが使用される。このポリ乳酸は、土中・水中で自然に加水分解され、微生物により分解される。詳細には、ポリ乳酸系重合体を主成分とする横一軸延伸フィルムである。乳酸には、２種類の光学異性体のＬ−乳酸とＤ−乳酸がある。従って、ポリ乳酸系重合体は、乳酸の構造単位がＬ−乳酸であるポリ（Ｌ−乳酸）、構造単位がＤ−乳酸であるポリ（Ｄ−乳酸）、構造単位がＬ−乳酸及びＤ−乳酸であるポリ（ＤＬ−乳酸）や、これらの混合体を主成分としたものである。Ｄ−乳酸とＬ−乳酸の構成比は、重量比で１００：０〜８５：１５の範囲内、又は、０：１００〜１５：８５の範囲内にあることが好ましい。ここで構成比は、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸が混合されている場合には、それぞれの重量比を、ＤＬ−乳酸の場合は共重合体中のＤ−乳酸成分とＬ−乳酸成分の重量比を、これらが混合されている場合には、Ｄ−乳酸の合計重量とＬ−乳酸の合計重量の比をいう。
【００１３】
更に、ヒドロキシカルボン酸や脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸との共重合体であってもよい。
ヒドロキシカルボン酸としては、乳酸の光学異性体（Ｌ−乳酸に対してはＤ−乳酸、Ｄ−乳酸に対してはＬ−乳酸）、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ある。
脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール，１，４−シクロヘキサンジメタノール等がある。
脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等がある。
ただし、これらとの共重合体とする場合には、ポリ乳酸系重合体を５０重量％以上含むようにしてポリ乳酸の性質を損なわないようにする。
【００１４】
また、少量の共重合成分としてテレフタル酸のような非脂肪族ジカルボン酸やビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物のような非脂肪族ジオール等を使用して耐熱性を向上させたり、ジイソシアネート化合物、エポキシ化合物、酸無水物等の鎖延長剤を少量使用して分子量を増大させたりしてもよく、また、熱安定剤、光吸収剤、滑り剤、可塑剤、無機充填剤、着色剤、顔料等を添加してもよい。尚、重量平均分子量は５万〜４０万の範囲が好ましい。
【００１５】
尚、延伸条件とポリ乳酸の結晶性を適宜選択することによって、フィルムの収縮開始温度を５０〜６３℃の範囲に設定し、６５℃の温水に１０秒間浸漬した際の横方向の収縮率が１０％以上となるように設定することができる。このように設定した場合には、収縮開始温度が低く自然収縮率の小さいフィルムとなる。また、好ましい熱収縮率は、９０℃の温水１０秒間浸漬時に６０〜７０％程度である。
【００１６】
このように、キャップシール１を生分解性の熱収縮性フィルムから構成しているため、従来のようなポリエステルフィルム等に比して環境への影響が小さい。特に、この種のキャップシール１は、開封によって容器１０から分離されて直ちに廃棄されるものであるため、環境への影響が小さい生分解性の熱収縮性フィルムを使用することの効果が大きい。
【００１７】
その一方、生分解性の熱収縮性フィルムの場合には硬く脆いものであって、熱収縮によって更に硬さ脆さが増大する。そのために、ミシン目５を構成する個々の孔５ａの形状を工夫している。即ち、従来のようにスリット状とするのではなく、図１、図３及び図４のように丸形としている。かかるミシン目５の孔５ａは貫通孔であるが、完全に貫通していない場合であってもよい。
【００１８】
また、ミシン目５の孔５ａの大きさは、例えば０．０５〜２ｍｍであり、ピッチ（隣り合う孔５ａと孔５ａの間隔）は０．１〜５ｍｍである。一例を挙げれば、フィルムの厚みが５０μｍである場合、ミシン目５の孔５ａは、直径０．４ｍｍ、ピッチは１ｍｍである。
【００１９】
このようなミシン目５をフィルムに形成する方法としては、主として、レーザーを使用するものと、断面が丸形の針を使用するものとがある。
まず、前者のレーザーを使用する場合であるが、炭酸ガスレーザービームやアルゴンレーザービームやＹＡＧレーザービーム等のレーザービーム照射装置を用いてフィルムにレーザービームを照射する。例えば、筒状に形成するためのセンターシール工程等において、連続移送中の長尺フィルムにレーザービームを照射する。フィルムにビームを照射すると、照射された微小領域は瞬時に溶融し蒸発等する。また、フィルムの延伸方向に対して交叉（直交）する向き（縦方向）に沿ってビームをＯＮ−ＯＦＦさせながら走査するとビームが断続的に照射され、丸形の孔５ａが一定間隔毎に形成されると共に、その孔５ａの周囲には、厚み方向に盛り上がった厚肉部５ｂ（図４に二点鎖線にて示す）が形成される。尚、ビーム出力、ビーム焦点の深浅、ビームの走査速度、ビームのＯＮ−ＯＦＦ周期等のビームの照射条件を制御することにより、孔５ａの直径やピッチ、あるいは厚肉部５ｂの形状、厚み等を設定することができる。このようにビーム照射の場合には、ミシン目５形成時にフィルムにミクロのクラックが生じないため好ましい。また、孔５ａの周囲に厚肉部５ｂが形成されるため、その孔５ａの周囲を起点としたクラックが特に生じにくい。
【００２０】
一方、後者の針を使用する場合、例えば、その針を外周部に多数突設した円盤が使用される。移送されるフィルムに回転する円盤を押し付けることにより、外周部の針でフィルムに一定間隔毎に丸形の孔５ａを連続的に形成していくことができる。このように、断面が丸形の針を用いてミシン目５を形成する場合には装置が簡易であるため、製造コストも抑制することができる利点がある。尚、針を使用してミシン目５を形成する場合、形成されるミシン目５の孔５ａの周囲には、レーザーの場合のような厚肉部５ｂは形成されない。
また、孔５ａの形状も針を抜いた後、孔５ａを閉じる方向に変形するため、楕円形や長円形となる。尚、孔５ａの径が１〜２ｍｍ程度の場合は、針に代えて、円形の抜き刃等で孔５ａを形成することもできる。この場合は、略真円に近い孔５ａの形成が可能である。
【００２１】
何れにしても、ミシン目５を構成する個々の孔５ａを従来のようにスリット状とはせずに丸形としているため、硬く脆い生分解性の熱収縮性フィルムを使用していても、孔５ａの周囲に亀裂が生じにくくなる。従って、熱収縮後において、容器１０を運搬したり落下したりした場合にその容器１０に振動や衝撃を受けても、ミシン目５部分のフィルムの破れが防止されるのである。
しかも、手で破断する際には、生分解性フィルムの脆さ（特に横一軸延伸でありながら縦方向にも裂ける性質を有する）によって、前記のように形成された縦方向のミシン目５であってもスムーズに破断することができる。特に、レーザービーム照射により形成された周囲に厚肉部５ｂが形成された孔５ａであっても、破断できるため好ましい。
【００２２】
尚、以上では、キャップシール１を例にして説明したが、シュリンクラベルの場合も同様である。
【００２３】
また、ミシン目５は２条には限定されず、１条のもの等であってもよい。更に、ミシン目５は筒状フィルムの軸線方向に沿ったものの他にも、周方向に形成されたものや、斜め方向に形成されたものであってもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る熱収縮性筒状フィルムにあっては、生分解性の熱収縮性フィルムを使用することで環境への影響を小さくでき、ミシン目を構成する個々の孔を丸形としたので、比較的脆い生分解性の熱収縮性フィルムであっても、振動や衝撃等によってミシン目部分が破れることを防止できる。
更に、横一軸延伸フィルムであっても、縦方向の引き裂き性を有するフィルムであるため、丸形の孔からなるミシン目をスムーズに破断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の熱収縮性筒状フィルムを適用したキャップシールを示す斜視図。
【図２】同キャップシールを容器に装着した状態を示す断面図。
【図３】同容器からキャップシールを開封する際の状態を示す斜視図。
【図４】同キャップシールのミシン目部分の拡大図。
【符号の説明】
１…キャップシール（熱収縮性筒状フィルム）、２…上端部、３…下端部、４…摘み部、５…ミシン目、５ａ…孔、５ｂ…厚肉部、１０…容器、１１…口部、１２…栓体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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