JP2004291384A

JP2004291384A - Thermoplastic resin printing element

Info

Publication number: JP2004291384A
Application number: JP2003086696A
Authority: JP
Inventors: Haruhisa Tominaga; 晴久富永
Original assignee: Shachihata Inc
Current assignee: Shachihata Inc
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoplastic resin printing element which is chemically decomposed by the chemical action of an oxidation decomposer in such a way that the element is illuminated by the sun; leached in water bath or buried in the ground and thus the element is deposited under the influence of sunshine, ultraviolet ray, heat, water, an enzyme, microbes and the like, and further, metabolized and decomposed into a harmless substance such as water, carbon dioxide or biomass, resulting in that the element does not remain in the ground or the like indefinitely and does not discharge any harmful substance and is friendly to the environments. <P>SOLUTION: The thermoplastic resin printing element is obtained by blending a polyolefin thermoplastic resin, an oxidation decomposition promoter and, if necessary, an additive and the like and molding the mixture. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、スタンプ台や朱肉などのインキを転写する非多孔質タイプの熱可塑性樹脂印字体に関するものであって、日光、紫外線、熱、水、酵素、微生物などの作用によって無害の物質に分解可能な印字体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スタンプ台や朱肉などのインキを転写する非多孔質タイプの熱可塑性樹脂印字体は、特開平４−２０２３４４号、特開平６−２０６３６６号、実開平６−９９６３号などが公知となっている。そしてこれら従来技術の熱可塑性樹脂としては、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂等のプラスチックが用いられてきた。
このようなプラスチックを用いた熱可塑性樹脂印字体は、物性が安定し尚且つ安価であるので、印材として非常に有用である一方、使用寿命が終わった後はリサイクルなどの処理が極めて困難であるので、埋め立てするほか処理する方法がなくゴミ問題を生じさせていた。また、自然には分解しないので、半永久的に土中に残存し、環境に著しい負担を強いていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−２０２３４４号公報
【特許文献２】
特開平６−２０６３６６号公報
【特許文献３】
実開平６−９９６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は使用寿命が終わった後、環境に負担を強いることなく無害の物質に分解可能な熱可塑性樹脂印字体を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ポリオレフィン系熱可塑性樹脂、酸化分解促進剤、及び、必要に応じて添加剤等を混合成形して得られる熱可塑性樹脂印字体。
【０００６】
以下、本発明において使用する材料について説明する。
本発明に使用することができるポリオレフィン系熱熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリ−１，２−ブタジエン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸メチルエステル、アクリル酸エチルエステル、アクリル酸プロピルエステル、アクリル酸ブチルエステル、ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー、ポリブチレン系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性樹脂をあげることができ、融点が４０℃〜１５０℃のものが好ましく用いられる。
前記ポリオレフィン系熱熱可塑性樹脂の中で、耐侯性、耐薬品性、成形性等物理的側面からポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマーが好ましく用いられる。
【０００７】
本発明に使用することができる酸化分解促進剤としては、日光、紫外線、熱、水、酵素、微生物などの作用によって前記ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を水や二酸化炭素などの無害な物質に分解可能な重合体組成物を用いることができ、具体的には（ａ）長鎖炭素−炭素結合から形成された熱可塑性ポリマー成分と（ｂ）前記熱可塑性ポリマー成分に混合され、日光、紫外線、熱、水、酵素および／または微生物の作用により分解され除去されることによって前記熱可塑性ポリマー成分の炭素−炭素結合の環境に対する露出面積を増加させる直接的生分解性成分と（ｃ）前記熱可塑性ポリマー成分の露出された炭素−炭素結合と反応してこの結合を分断することにより前記熱可塑性ポリマー成分を分解するための、脂肪酸、脂肪酸エステル、天然脂肪、天然もしくは合成ゴム、またはこれらの混合物から選ばれた酸化可能な成分と（ｄ）前記重合体組成物に対し相溶性があり、前記熱可塑性ポリマー成分に対する前記酸化可能な成分の反応を開始させる遷移金属成分と（ｅ）前記熱可塑性ポリマー成分の分解過程の開始を遅延させるヒンダードフェノールからなる非金属性安定化成分とからなる酸化分解促進剤などをあげることができる。実際は、直鎖状低密度ポリエチレンなどのベース樹脂に前記酸化分解促進剤が配合されたマスターバッチが主に使用され、デグラノボンＮＢＫ３１０（商品名：ノボンジャパン株式会社製）などを用いることができる。
【０００８】
更に、本発明では添加物等も必要に応じて使用することができる。例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミン、パラフィン、ワックス、高級脂肪酸、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、非イオン界面活性剤などの滑剤、アミン系の老化防止剤、ワセリン、可塑剤などの軟化剤などを有効量添加することができる。
【０００９】
さらに、本発明においてはカーボンブラック、ニグロシン、弁柄、群青等の着色剤を任意に添加することもできる。前記着色剤を混入させることで鮮やかな色のシートを得ることができる。
【００１０】
次に、本発明の熱可塑性印字体の作成方法について説明する。
二本ロールやニーダーにチップ化されたポリオレフィン系熱可塑性樹脂及び酸化分解促進剤が配合されたマスターバッチを投入し、加熱しながら撹拌する。次に、この混合物をカレンダーロールなどにてシート状に成形した後、空冷して、まずシート体を作成する。
当該シート体はポリオレフィン系熱可塑性樹脂中に、酸化分解促進剤が渾然一体かつ均一に分散された状態となっている。
次に、炭酸ガスレーザ加工機やＹＡＧレーザ加工機を用い、前記シート体に対して非印面部分を０．１〜１０ｍｍ程度の深度に彫刻又は融解することにより印面を形成した後、所要のサイズに切断して本発明の熱可塑性印字体を得る。或いは、前記シート体を所要のサイズに切断し、印判ホルダー等に組み付けた後、炭酸ガスレーザ加工機やＹＡＧレーザ加工機を用い、非印面部分を０．１〜１０ｍｍ程度の深度に彫刻又は融解することにより印面を形成して本発明の熱可塑性印字体を得る。
なお、前記シート体又は所要のサイズに切断した熱可塑性樹脂を、加熱した金型に加圧しつつ押し付け、非印面部分を０．１〜１０ｍｍ程度の深度に融解することにより印面を形成して本発明の熱可塑性印字体を得ることもできる。
【００１１】
前記のようにして得られた熱可塑性印字体は、日光を照射したり、温水中に浸けたり、土中に埋めたりして、日光、紫外線、熱、水、酵素、微生物などの影響下に置くと、前記酸化分解剤の作用によって化学的に分解された後、更に代謝分解されて、水、二酸化炭素、バイオマスなどの無害な物質に変化する。
よって、いつまでも土中等に熱可塑性印字体が残存することがなく、また有害物質を一切放出しないので、環境に優しい熱可塑性印字体を得ることができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれら実施例により何等限定されるものではない。
（実施例１）
ポリエチレン樹脂チップ（融点８０℃）１００重量部をニーダーに投入し９０℃に加熱しながら撹拌する。次に、ポリエチレンに酸化分解促進剤が配合されたマスターバッチ（デグラノボンＮＢＫ３１０（商品名）ノボンジャパン株式会社製）３０重量部を加え、熱を９０℃に保ちながら混合する。そうすると、ポリエチレン樹脂及びマスターバッチも溶融し、均一に混合された混合物が得られる。次に、この混合物をカレンダーロールにてシート体に成形し空冷する。
以上の手順によって中間的なシート体が作成されるが当該シート体は、ポリエチレン樹脂シート中に酸化分解促進剤が均一に分散された状態となっており、また、すべての物質が固結しているので、指で押しても全く変形しない硬質シートとなる。
次に、炭酸ガスレーザ加工機を用い、前記シート体にショルダー部（印面保持部分）の深度０．５ｍｍになるようにレーザビームを照射すると、レーザビームが照射された部分の樹脂のみが燃焼蒸発し、レーザビームが照射されなかった部分の樹脂は全く何も変化せず、極めてシャープなエッジを有する印面を形成することができた。これを所要のサイズに切断すると本発明の熱可塑性印字体を得ることができた。
【００１３】
（実施例２）
ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー１００重量部をニーダーに投入し１４０℃に加熱しながら撹拌する。次に、ポリエチレンに酸化分解促進剤が配合されたマスターバッチ（デグラノボンＮＢＫ３１０（商品名）ノボンジャパン株式会社製）３０重量部を加え、１７０℃まで徐々に温度を上げつつ回転力を加えながら更に混合する。そうすると、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー及びマスターバッチも溶融し、均一に混合された混合物が得られる。次に、この混合物をカレンダーロールにてシート体に成形し空冷する。
以上の手順によって中間的なシート体が作成されるが当該シート体は、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマーシート中に酸化分解促進剤が均一に分散された状態となっており、また、すべての物質が固結しているので、指で押しても全く変形しない硬質シートとなる。
次に、炭酸ガスレーザ加工機を用い、前記シート体にショルダー部（印面保持部分）の深度０．５ｍｍになるようにレーザビームを照射すると、レーザビームが照射された部分の樹脂のみが燃焼蒸発し、レーザビームが照射されなかった部分の樹脂は全く何も変化せず、極めてシャープなエッジを有する印面を形成することができた。これを所要のサイズに切断すると本発明の熱可塑性印字体を得ることができた。
【００１４】
【比較例】
実施例１に配合されているポリエチレンに酸化分解促進剤が配合されたマスターバッチ（デグラノボンＮＢＫ３１０（商品名）ノボンジャパン株式会社製）を除いた以外は同様に作成した比較例１を同じ条件で作成した。
また、実施例２に配合されているポリエチレンに酸化分解促進剤が配合されたマスターバッチ（デグラノボンＮＢＫ３１０（商品名）ノボンジャパン株式会社製）を除いた以外は同様に作成した比較例２を同じ条件で作成した。
【００１５】
▲１▼（分解性試験）
実施例及び各比較例を８０℃温度促進テストによりシートの伸びの変化を測定したときの比較を表に示す。
○・・・８０℃で５日間経過後、著しく低下し崩壊した。
×・・・８０℃で５日間経過後、伸びの変化はほとんどなし。
▲２▼（加工性試験）
実施例及び各比較例を炭酸ガスレーザ（加工条件：出力５Ｗ、加工速度３００ｍｍ／ｓｅｃ）で加工したときの比較を表に示す。
○・・・レーザビーム非照射部分が溶融せず、シャープなエッジの印面を形成した。
×・・・レーザビーム非照射部分が溶融し、ガタガタな印面を形成した。

【００１６】
【効果】
本発明による熱可塑性樹脂印字体は、日光を照射したり、温水中に浸けたり、土中に埋めたりして、日光、紫外線、熱、水、酵素、微生物などの影響下に置くと、前記酸化分解剤の作用によって化学的に分解された後、更に代謝分解されて、水、二酸化炭素、バイオマスなどの無害な物質に変化するため、いつまでも土中等に熱可塑性印字体が残存することがなく、また有害物質を一切放出しない。よって、環境に優しい熱可塑性印字体を得ることができる。
また、レーザ彫刻時にレーザビームが照射された部分の周辺樹脂を溶融しないので、シャープなエッジを有する印字体を得ることができ、よって、スタンプ台や朱肉などを用いて押印すると鮮明な印影を得ることができる印字体を提供することができる。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a non-porous type thermoplastic resin printed body for transferring ink such as a stamp stand and vermilion, and is decomposed into harmless substances by the action of sunlight, ultraviolet rays, heat, water, enzymes, microorganisms, and the like. It relates to possible prints.
[0002]
[Prior art]
Non-porous thermoplastic resin prints for transferring ink such as a stamp stand and vermilion are known in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-202344, 6-206366, and 6-9963. Plastics such as ethylene vinyl acetate resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyamide resin and the like have been used as the thermoplastic resins of the prior art.
A thermoplastic resin printed body using such a plastic is very useful as a stamping material because its physical properties are stable and inexpensive, but it is extremely difficult to recycle or the like after the end of its useful life. Therefore, there was no way to reclaim the waste and there was no way to dispose of it. In addition, since it does not decompose naturally, it remains in the soil semipermanently, imposing a significant burden on the environment.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-4-202344 [Patent Document 2]
JP-A-6-206366 [Patent Document 3]
Published Japanese Utility Model Application No. Hei 6-9963
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a thermoplastic resin printed body that can be decomposed into harmless substances without imposing a burden on the environment after the end of its useful life.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A thermoplastic resin print obtained by mixing and molding a polyolefin-based thermoplastic resin, an oxidative decomposition accelerator, and additives as required.
[0006]
Hereinafter, the materials used in the present invention will be described.
Examples of the polyolefin-based thermoplastic resin that can be used in the present invention include polyethylene, polypropylene, polybutylene, poly-1,2-butadiene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene copolymer, and ethylene-vinyl acetate copolymer. Examples include thermoplastic resins such as polymers, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, polyethylene thermoplastic elastomer, polypropylene thermoplastic elastomer, and polybutylene thermoplastic elastomer. And those having a melting point of 40 ° C to 150 ° C are preferably used.
Among the polyolefin-based thermoplastic resins, polyethylene, polypropylene, polyethylene-based thermoplastic elastomers, and polypropylene-based thermoplastic elastomers are preferably used from the physical aspects such as weather resistance, chemical resistance, and moldability.
[0007]
As the oxidative decomposition accelerator that can be used in the present invention, the polyolefin-based thermoplastic resin can be decomposed into harmless substances such as water and carbon dioxide by the action of sunlight, ultraviolet rays, heat, water, enzymes, microorganisms, and the like. A polymer composition can be used. Specifically, (a) a thermoplastic polymer component formed from a long-chain carbon-carbon bond and (b) the thermoplastic polymer component are mixed with each other to obtain sunlight, ultraviolet light, heat, A direct biodegradable component which is decomposed and removed by the action of water, enzymes and / or microorganisms to increase the exposed area of the thermoplastic polymer component to the environment of carbon-carbon bonds; and (c) the thermoplastic polymer component A fatty acid, a fatty acid ester, for decomposing the thermoplastic polymer component by reacting with the exposed carbon-carbon bond to break the bond. And (d) a reaction of the oxidizable component with the thermoplastic polymer component which is compatible with the oxidizable component selected from fat, natural or synthetic rubber, or a mixture thereof. An oxidative decomposition accelerator composed of a transition metal component to be started and (e) a nonmetallic stabilizing component made of a hindered phenol that delays the start of the decomposition process of the thermoplastic polymer component can be used. Actually, a masterbatch in which the oxidative decomposition accelerator is blended with a base resin such as linear low-density polyethylene is mainly used, and degranobon NBK310 (trade name: manufactured by Novon Japan Co., Ltd.) can be used.
[0008]
Further, additives and the like can be used as needed in the present invention. For example, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer, polyethylene glycol alkyl ether, polypropylene glycol alkyl ether, polyvinyl alcohol, polyallylamine, paraffin, wax, higher fatty acid, fluorine surfactant, silicone surfactant An effective amount of an agent, a lubricant such as a nonionic surfactant, an amine-based antioxidant, a softener such as petrolatum, a plasticizer, and the like can be added.
[0009]
Further, in the present invention, a coloring agent such as carbon black, nigrosine, red stalk, ultramarine blue or the like can be optionally added. A vivid color sheet can be obtained by mixing the colorant.
[0010]
Next, a method for producing the thermoplastic print of the present invention will be described.
A master batch containing a polyolefin-based thermoplastic resin chipped and an oxidative degradation accelerator is added to a two-roll or kneader, and stirred while heating. Next, this mixture is formed into a sheet by a calender roll or the like, and then air-cooled to first form a sheet.
The sheet body is in a state in which the oxidative decomposition accelerator is thoroughly and uniformly dispersed in the polyolefin-based thermoplastic resin.
Next, using a carbon dioxide laser beam machine or a YAG laser beam machine, the stamped surface is formed by engraving or melting the non-marked surface portion to a depth of about 0.1 to 10 mm with respect to the sheet body, and then the sheet is formed into a required size. By cutting, the thermoplastic printed body of the present invention is obtained. Alternatively, after cutting the sheet into a required size and assembling it on a stamp holder or the like, using a carbon dioxide laser beam machine or a YAG laser beam machine, engraving or melting the non-marked surface portion to a depth of about 0.1 to 10 mm. Thus, a stamped surface is formed to obtain the thermoplastic printed body of the present invention.
The sheet body or the thermoplastic resin cut to a required size is pressed against a heated mold while being pressed, and the non-marked surface portion is melted to a depth of about 0.1 to 10 mm to form a stamped surface. The thermoplastic print of the invention can also be obtained.
[0011]
The thermoplastic printed body obtained as described above is irradiated with sunlight, immersed in warm water, or buried in the soil, under the influence of sunlight, ultraviolet rays, heat, water, enzymes, microorganisms, etc. When placed, it is chemically decomposed by the action of the oxidative decomposer, and is further metabolically decomposed to change into harmless substances such as water, carbon dioxide, and biomass.
Therefore, the thermoplastic printed body does not remain forever in the soil and does not emit any harmful substances, so that an environmentally friendly thermoplastic printed body can be obtained.
[0012]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited by these examples.
(Example 1)
100 parts by weight of a polyethylene resin chip (melting point: 80 ° C.) is put into a kneader and stirred while heating to 90 ° C. Next, 30 parts by weight of a masterbatch (Degranobon NBK310 (trade name) manufactured by Novon Japan Co., Ltd.) in which an oxidative decomposition accelerator is blended with polyethylene is added and mixed while keeping the heat at 90 ° C. Then, the polyethylene resin and the masterbatch are also melted, and a uniformly mixed mixture is obtained. Next, the mixture is formed into a sheet by a calender roll and air-cooled.
An intermediate sheet is created by the above procedure, but the sheet is in a state in which the oxidative decomposition accelerator is uniformly dispersed in the polyethylene resin sheet, and all the substances are solidified. Therefore, it becomes a hard sheet that does not deform at all even when pressed with a finger.
Next, when the sheet body is irradiated with a laser beam using a carbon dioxide laser processing machine so as to have a depth of 0.5 mm at a shoulder portion (a stamp surface holding portion), only the resin in the portion irradiated with the laser beam is burned and evaporated. The portion of the resin not irradiated with the laser beam did not change at all, and a stamped surface having an extremely sharp edge could be formed. This was cut to a required size to obtain the thermoplastic print of the present invention.
[0013]
(Example 2)
100 parts by weight of a polypropylene-based thermoplastic elastomer is charged into a kneader and stirred while heating to 140 ° C. Next, 30 parts by weight of a masterbatch (Degranobon NBK310 (trade name, manufactured by Novon Japan Co., Ltd.)) in which an oxidative degradation accelerator is blended with polyethylene is added, and the mixture is further mixed while gradually increasing the temperature to 170 ° C. while applying rotational force. I do. Then, the polypropylene-based thermoplastic elastomer and the masterbatch are also melted, and a uniformly mixed mixture is obtained. Next, the mixture is formed into a sheet by a calender roll and air-cooled.
The above procedure creates an intermediate sheet, but the sheet has a state in which the oxidative decomposition accelerator is uniformly dispersed in the polypropylene-based thermoplastic elastomer sheet, and all the substances are solid. Since it is tied, it becomes a hard sheet that does not deform at all even when pressed with a finger.
Next, when the sheet body is irradiated with a laser beam using a carbon dioxide laser processing machine so as to have a depth of 0.5 mm at a shoulder portion (a stamp surface holding portion), only the resin in the portion irradiated with the laser beam is burned and evaporated. The portion of the resin not irradiated with the laser beam did not change at all, and a stamped surface having an extremely sharp edge could be formed. When this was cut into a required size, the thermoplastic print of the present invention could be obtained.
[0014]
[Comparative example]
Comparative Example 1 was prepared under the same conditions except that a master batch (Degranobon NBK310 (trade name) manufactured by Novon Japan Co., Ltd.) in which the oxidative degradation accelerator was added to the polyethylene compounded in Example 1 was omitted. did.
Further, Comparative Example 2 was prepared in the same manner except that the masterbatch (degranobone NBK310 (trade name) manufactured by Novon Japan Co., Ltd.) in which the oxidative degradation accelerator was blended with the polyethylene blended in Example 2 was omitted. Created in.
[0015]
(1) (Degradability test)
Tables show comparisons of the examples and the comparative examples when the change in elongation of the sheet was measured by the 80 ° C. temperature acceleration test.
・・・: After 5 days at 80 ° C., the temperature significantly decreased and collapsed.
×: Elongation hardly changed after 5 days at 80 ° C.
▲ 2 ▼ (Workability test)
The table below shows a comparison between the working example and each comparative example processed with a carbon dioxide gas laser (processing condition: output 5 W, processing speed 300 mm / sec).
・・・: The laser beam non-irradiated portion did not melt and formed a sharp edge stamped surface.
X: The non-irradiated portion of the laser beam was melted to form a rattled stamped surface.

[0016]
【effect】
The thermoplastic resin printed body according to the present invention is irradiated with sunlight, immersed in warm water, or buried in the soil, and placed under the influence of sunlight, ultraviolet rays, heat, water, enzymes, microorganisms, etc. After being chemically decomposed by the action of the oxidative decomposer, it is further metabolically decomposed and changes to harmless substances such as water, carbon dioxide, biomass, etc. And does not release any harmful substances. Therefore, an environmentally friendly thermoplastic printed body can be obtained.
In addition, since the peripheral resin of the portion irradiated with the laser beam is not melted during laser engraving, a printed body having a sharp edge can be obtained, so that a clear imprint can be obtained when stamping with a stamp table or vermilion or the like. It is possible to provide a printing body that can perform the printing.

Claims

A thermoplastic resin print obtained by mixing and molding a polyolefin-based thermoplastic resin, an oxidative decomposition accelerator, and additives as required.