JP2009045890A

JP2009045890A - 滑り止めシート成形品

Info

Publication number: JP2009045890A
Application number: JP2007216006A
Authority: JP
Inventors: Tadayuki Mukai; 忠行向井; Manabu Kawakami; 学河上
Original assignee: Nakamoto Packs Co Ltd
Current assignee: Nakamoto Packs Co Ltd
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2009-03-05

Abstract

【課題】食品容器における荷崩れ、輸送用箱における収納した電子部品の滑動等のシート成形品の滑りによる弊害を防止できるようにした滑り止めシート成形品を提供する。
【解決手段】滑り止めシート成形品を、シート基材と、該シート基材に印刷により積層された発泡インキ層とを有する熱成形用シートを用い、該熱成形用シートを加熱成形すると同時にこの成形時の熱によって発泡インキ層を発泡させて形成する。
【選択図】なし

Description

本発明はシートの加熱成形品に関し、更に詳しくは発泡インキの滑り止め効果を利用した滑り止めシート成形品に関するものである。

近年、シートからの加熱成形品は、設備投資もそれ程必要とせず手軽に出来て加工生産性も良いことから、数々の分野に用いられている。例えば、スーパー、コンビニエンスストアー等で食品が詰められて売られている丼もの、弁当類、トレー、カップ類等の食品容器、化粧品、工具類等を収納して展示販売するブリスターパック用成形品、電子部品等の輸送用箱等の各種成形品に用いられている。

しかしながら、食品容器の場合、スーパー、コンビニエンスストアー等で販売する際、通常、積み重ねて販売する場合が多いのであるが、食品容器の底面は滑り易いので、そのまま積み重ねたのでは荷崩れする恐れがあった。そこで、荷崩れ防止のために、通常、滑らないラベルで食品容器を一周巻き、積み重ねた食品容器のラベルが接触することにより、荷崩れしないようにしていた。

また、電子部品等の輸送用箱の場合、輸送中の発進、停止等の際、収納した電子部品が滑動して輸送用箱の内面壁に衝突することがあり、その結果、電子部品の破壊や変形を招くことがあった。そこで、通常、クッション材を詰めて電子部品等が滑動しない状態にしているが、十分に滑動を防止することはできないものであった。

ところで、近年、発泡インキは発泡後のインキ層が持つ風合い、立体性、断熱性、クッション性等の多くの特徴を利用して、数々の分野に用いられている。例えば、人間の皮膚に近い弾力性を持つとともに、表面に凹凸があるため彩色性が良いので、有機質的な温かみを持つことから、人間の顔に近いマスク等の成形物への利用が提案されており（特許文献１参照。）、また、盛り上がった立体性を利用して点字印刷に用いることが提案され（特許文献２、３参照。）、さらに、断熱性を利用して断熱性紙製容器の外側に配置される層に用いることが提案され（特許文献４参照。）、さらにまた、クッション性を利用して、瓶の外側に貼付される破ビン防止用ラベルに用いることが提案されている（特許文献５参照。）。

特開２００６−３３５００８号公報特開２００１−２０９２９９号公報特開２００１−１９１４３６号公報特開平１１−１８９２７９号公報特開平７−２７１２９９号公報

本発明は、以上のように、食品容器における荷崩れの問題点、輸送用箱における収納した電子部品が輸送用箱内において滑動する問題点を解決するためになされたもので、すなわち、従来のシート成形品における滑りの問題点を解決するものであり、上述した食品容器の荷崩れ防止、電子部品の滑動防止の他、シート成形品における滑りを起因とする問題点を解決できるようにした滑り止めシート成形品を提供することを目的とする。

本発明者らは、上述した課題を解決すべく鋭意検討し、発泡インキの樹脂の特性と微細な凹凸に着目し、この微細な凹凸をシート成形品に適用することを考えた。そして、発泡インキについて鋭意研究した結果、発泡インキを、印刷の乾燥工程の熱では発泡させず、シートの加熱成形時の熱で発泡させることにより、滑り止め防止効果を有するシート成形品を良好に形成することが出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。

請求項１に係る滑り止めシート成形品は、シート基材と、該シート基材に印刷により積層された発泡インキ層とを有する熱成形用シートを用い、該熱成形用シートを加熱成形すると同時にこの成形時の熱によって発泡インキ層を発泡させることを特徴として構成されている。

請求項２に係る滑り止めシート成形品は、シート基材と、印刷フィルムとを有し、該印刷フィルムはフィルム基材と、フィルム基材に印刷により積層された発泡インキ層とからなり、該シート基材と印刷フィルムとがドライラミネートで貼合された熱成形用シートを用い、該熱成形用シートを加熱成形すると同時にこの成形時の熱によって発泡インキ層を発泡させることを特徴として構成されている。

請求項３に係る滑り止めシート成形品は、請求項１又は２記載の滑り止めシート成形品において、シート基材が、ＰＰシート、Ａ−ＰＥＴシート、ＰＳシート、ＨＩＰＳシート又は耐熱ＰＳＰシートであることを特徴として構成されている。

請求項４に係る滑り止めシート成形品は、請求項２記載の滑り止めシート成形品において、フィルム基材が、ＰＥフィルム、ＣＰＰフィルム、ＰＥＴフィルム又はＰＳフィルムであることを特徴として構成されている。

請求項５に係る滑り止めシート成形品は、請求項１、２、３又は４記載の滑り止めシート成形品において、熱成形用シートの加熱成形が、真空成形、圧空成形、真空・圧空成形であることを特徴として構成されている。

請求項１に係る滑り止めシート成形品においては、発泡インキ層が加熱成形時の熱によって発泡するので、滑り止めシート成形品の表面に凹凸が形成される。したがって、発泡インキ層が設けられた個所は摩擦力が大きくなり、他の物体との関係において互いに滑動するのを防止できる。例えば、滑り止めシート成形品の外面に発泡インキ層を設けた場合は、滑り止めシート成形品自体が滑動するのを防止することが出来、また、滑り止めシート成形品の内面に発泡インキ層を設けた場合は、シート成形品の内面に収納した収納物がシート成形品の内面を滑動するのを防止することが出来る。

また、発泡インキは加熱により発泡するが、加熱成形時の加熱により発泡するようにし、印刷の乾燥工程においては発泡しないので、加熱成形以前の工程、ロールに巻いたり、保管、輸送等に於いても泡のつぶれ等を考える必要がなく、その結果、良好な滑り止めシート成形品を得ることが出来る。

請求項２に係る滑り止めシート成形品においては、上記請求項１の場合と同様の効果を有しており、さらに、発泡インキ層はシート基材に直接印刷するのではなく、発泡インキ層を印刷した印刷フィルムをドライラミネートによりシート基材に積層するので、シート基材が厚くて直接印刷することが困難な場合であっても、発泡インキ層を設けることが出来る。

請求項３に係る滑り止めシート成形品においては、シート基材が、ＰＰシート、Ａ−ＰＥＴシート、ＰＳシート、ＨＩＰＳシート又は耐熱ＰＳＰシートであり、これらは一般用のシートであるので、滑り止めシート成形品を安価に製造することが出来る。

請求項４に係る滑り止めシート成形品においては、フィルム基材が、ＰＥフィルム、ＣＰＰフィルム、ＰＥＴフィルム又はＰＳフィルムであり、これらは一般用のフィルムであるので、滑り止めシート成形品を安価に製造することが出来る。

請求項５に係る滑り止めシート成形品においては、熱成形シートの加熱成形が、真空成形、圧空成形、真空・圧空成形であるので、特別な装置を必要とすること無く、通常の成形条件と同一の条件で発泡インキ層を確実に発泡させることが出来る。

本発明の滑り止めシート成形品においては、発泡インキ層が積層された熱成形用シートを用いて成形している。熱成形用シートに発泡インキ層を積層するには、シート基材に直接発泡インキ層を印刷により積層しても、発泡インキ層を印刷により積層した印刷フィルムをシート基材にドライラミネートにより貼合して積層してもよい。熱成形用シートにおいて発泡インキ層が積層される部位は、成形しようとする成形品（食品容器、ブリスターパック用成形品、電子部品類の輸送用箱等）により、滑りに起因する問題点を解決できる部位に少なくとも設ければ、熱成形用シートの全面であっても部分的であってもよい。例えば、食品容器を積み重ねて販売する時の荷崩れ防止では、食品容器の底部外面の全面、又は底部外面に二条、三条等の筋状に設けても、散点状に設けても良い。また、輸送中の停止、発進による収納物の収納箱壁へのぶつかり防止では、収納物が動かなければ良いので、収納箱の底部内面の全面、又は底部内面に二条、三条等の筋状に設けても、散点状に設けても良い。

発泡インキ層に用いる発泡インキは、脂肪族の炭化水素を内包したマイクロカプセルをインキ中に混合したもので、それを塗布して乾燥させ、次いで熱を加えると、内包した脂肪族炭化水素が気化してマイクロカプセルを膨張させ、そのマイクロカプセルがインキのビヒクルとして存在する樹脂成分を押し広げ、肉の盛り上がった塗布物を形成するものである。

マイクロカプセルに内包する脂肪族炭化水素は、イソブタン、ブタン、イソペンタン、ｎ−ペンタン他、発泡させる温度によって適宜選ばれる。マイクロカプセルは熱可塑性樹脂であり、塩化ビニル系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂等が用いられ、発泡させる温度によって適宜選ばれる。マイクロカプセルの粒径は３〜２０μｍであり、発泡倍率は４〜１０倍である。発泡は発泡開始温度と最大発泡温度があり、最大発泡温度で発泡することが好ましい。

インキ中のビヒクルとしての樹脂は、ウレタン系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂、ビニリデン変性エチレン酢酸ビニル系樹脂、ビニリデン変性アクリル系樹脂等が用いられ、成形用シートに密着する樹脂が適宜選ばれる。インキ中のビヒクルとしての樹脂とマイクロカプセルの割合は、樹脂１００部に対してマイクロカプセル７〜２０部が好ましい。着色する場合には顔料が混合され、混合される割合は通常のインキと同様５〜１５重量％が好ましい。

前記熱成形用シートのシート基材は、ＰＰシート、Ａ−ＰＥＴシート、ＰＳシート、ＨＩＰＳシート、耐熱ＰＳＰシート等を用いることができる。また、食品用の容器に用いる場合は、安全衛生性の観点から、ＰＰシート、Ａ−ＰＥＴシート及び食品接触面にＰＰフィルムを積層した耐熱ＰＳＰシートが用いられ、食品用以外に用いる場合は、特に限定されず上述した各種シートを用いることが出来る。また、前記印刷フィルムのフィルム基材は、ＰＥフィルム、ＣＰＰフィルム、ＰＥＴフィルム、ＰＳフィルム等を用いることができる。

発泡インキ層は、シート基材、フィルム基材に印刷により積層される。発泡インキの印刷はグラビアロールのベタ版で印刷することが簡単で好ましい。グラビアロールの版胴は、鉄製の金属胴に１００μｍの銅メッキを行い、電子彫刻機で網点が彫られ、更にその上に７〜１０μｍのクロムメッキが施されて作製される。電子彫刻機はドイツ製のヘリオ、アメリカ製のオハイオ、日本国製のバルカスがあるが、ヘリオが最も代表的である。彫刻による網点は、先端が１１５°〜１３０°の角度のダイヤモンド針（スタイラス）で、金属胴の表面に逆ピラミッド型に彫刻されたスクリーン線（土手）で囲われたセル（凹部）である。形状はヘリオの場合、ノーマル、コンプレスト（△０）、エロンゲート（△２）、コアース（△３）、ファイン（△４）の５種類があるが、ノーマルを除いた４種類が最も良く使われる。この内、ベタ版にはセルの深さが深く、容積も大きいコアースが用いられる。

網点のセルの径と深さは、マイクロカプセルとインキ中の樹脂を転移させるのであるから、少なくともマイクロカプセルの径よりも大きく深くなければならない。したがって、マイクロカプセルの大きさによって、ベタ版のコアースの径、特に深さ、容積を選ぶ必要がある。一般的にはマイクロカプセルの径が小さく、コアースの径が大きく、深さが深く、容積の大きい組合せが好ましい。ヘリオの場合、スタイラス角度が小さい方が径は変わらないが、深く掘ることができ、容積も大きくすることが出来る。

また、スクリーン線数（１インチの間に並んでいる網点の個数）によっても、径、深さ、容積を変えることが出来、スクリーン線数を小さくする程、径を大きく、深さを深く、容積が大きくなり、印刷による転移量も多くすることが出来るので、発泡インキのマイクロカプセルの径、発泡インキの必要な肉厚によって適したスクリーン線数のコアースを選ぶ必要がある。
表１にスクリーン線数１７５線及び１５０線における各網点のディメンジョンを示す。

シート基材又はフィルム基材に印刷された発泡インキ層は、約９０℃の熱風で乾燥され、シート基材に印刷した場合は、これにより熱成形用シートを得ることができ、また、フィルム基材に印刷した場合は、この印刷フィルムをドライラミネートでシート基材に貼合することにより熱成形用シートを得ることができる。なお、この発泡インキ層の乾燥時、乾燥温度で発泡しないようなマイクロカプセルを選ぶことが必要である。

以上のようにして形成された熱成形用シートを加熱成形することにより、滑り止めシート成形品が形成される。加熱される熱成形用シートの表面温度は、シート基材の材質によって異なり、ＰＰシートの場合は約１４０〜約１５５℃、ＰＳ系シートの場合は約１１０〜約１４０℃位、Ａ−ＰＥＴシートの場合は約９０〜約１２０℃位であり、この加熱温度の時に最大発泡温度となるようなマイクロカプセルを選ぶ必要がある。最大発泡温度より高い温度で発泡させると発泡し過ぎて発泡セルから内部の気化したガスが抜け、収縮してヘタリの現象が起きて好ましくない。発泡したセルの殻は固化して安定化させる方が好ましいので、接触する金型は冷却することが好ましい。加熱成形は真空成形、圧空成形、真空・圧空成形のいずれでも良い。

[実施例１]
版胴にヘリオの電子彫刻（スタイラス角度１３０度、スクリーン線数１７５線）で彫られた△３コアース、△０コンプレスト、△２エロンゲート、△４ファイン及びスタイラス角度１２０度、スクリーン線数１５０線で彫られた△３コアース（全ベタ）のグラビアロールを、グラビア印刷機（富士機械（株）製５色グラビア印刷機「ＦＭ−５Ｓタイプ」）にセットし、ＣＰＰフィルム（東セロ（株）製「東セロＣＰ、ＧＨＣ」：厚さ３０μｍ、巾１０００ｍｍ、長さ１０００ｍ）のコロナ処理面に、水性インキ（サカタインクス（株）製「ＰＰ１」）及び発泡インキ（サカタインクス（株）製「ＸＷＳ−１００７発泡防滑ニスＮＸ−１」）を用いて、第１印刷ユニット（△３コアース、黄色）、第２印刷ユニット（△０コンプレスト、赤）、第３印刷ユニット（△２エロンゲート、藍）、第４印刷ユニット（△４ファイン、墨）、第５印刷ユニット（スタイラス１２０度コアース、ＸＷＳ−１００７発泡防滑ニスＮＸ−１、無色透明、ベタ）において、側壁上部外面２／３となる部位に湯気の立つラーメンの図柄と説明文の文字を水性インキで印刷するとともに、側壁下部外面１／３となる部位及び底部外面となる部位全面に発泡インキでベタ印刷を行った。印刷スピードは５０ｍ／ｍｉｎ、熱風温度９０℃、風量６０ｍ^３／ｍｉｎの条件で印刷したが発泡は起こっていなかった。

次いで、ドライラミネート機（中島精機エンジニアリング（株）製「ＬＸ−III」）にヘリオ彫刻によるスクリーン線数９５線のグラビアロールをセットし、ウレタン接着剤（東洋モートン（株）製ウレタン接着剤「主剤：ＴＭ５６７、硬化剤：ＣＡＴ−ＲＴ３７、溶剤：酢酸エチルエステル」）を、上記印刷したＣＰＰフィルムの印刷面と反対の面に塗布し、熱風温度４０℃、６５℃、５５℃の３ゾーンの乾燥後、ＰＰシート（厚み０．６ｍｍ、巾１０００ｍｍ、長さ１０００ｍ）に、加工速度２８ｍ／ｍｉｎ、ニップ圧１８ｋｇ−ｃｍの線圧で貼合して熱成形用シートを形成した。この時、発泡インキの発泡は起こっていなかった。

さらに、この熱成形用シートを、真空・圧空成形機（（株）浅野研究所製「ＦＫＣ型」）に印刷面が容器の外側になるようにセットし、表面温度が１４５℃になるように加熱し、上部径１５ｃｍφ、底部径１１ｃｍφ、高さ５．５ｃｍの丼容器を成形した。

フランジ巾６．０ｍｍになるように打ち抜き、取出して外観を観察したところ、容器の側壁下部外面１／３と底部外面の全面は発泡しており、手触りの風合いが良かった。また、側壁上部外面２／３の湯気の立つラーメンの図柄も美粧性に優れたものであった。

<断熱性の評価>
丼容器に可食適温温度６０〜７０℃になるように７５℃の温水を注ぎ、温水の温度はアルコール温度計で測定するとともに、容器の側壁下部外面の温度は、ヒートラベル（ミクロン（株）販売「６Ｒ−４０」：温度レンジ４０、４３、４６、４９、５４、６０℃の６点表示）を貼り、その変色温度を測定した。
結果は以下の通りであった。
丼容器の温水温度：６８℃
丼容器の側壁下部外面の温度：４３℃
以上の結果、丼容器に充填した温水は可食適温であり、丼容器の側壁外面の温度は、断熱されて手に持っても熱くない温度であることが確認された。

<滑り止め評価>
丼容器に約１５０ｍｌの水を注ぎ、イージーピール層／紙層／ＰＥ層／ＰＥＴ層からなる蓋材をヒートシールし、これらを２個積み重ね、下部の丼容器を傾けながら上部の丼容器が滑る角度を測定した。
結果は、約３０度傾けても上部の丼容器は滑らなかった。この結果、丼容器を積み重ねても滑りによるに崩れが起こらないことが推測される。

[実施例２]
８色のグラビア印刷機（中島精機エンジニアリング（株）製「ＧII−１５００」）に、実施例１と同様に彫られた△３コアース、△０コンプレスト、△２エロンゲート、△４ファイン及びスタイラス角度１２０度、スクリーン線数１５０線の△３コアースのグラビアロールを実施例１と同様にセットし、ＰＰシート（厚さ０．４５ｍｍ、巾１０００ｍｍ、長さ１０００ｍ）のコロナ処理面（６０Ｗ・分／ｍ^２）に、容器の側壁外面となる部位に、皿に盛られたキャベツとトンカツの図柄と説明文を印刷するとともに、容器の底部外面となる部位に、発泡インキ（サカタインクス（株）製「ＸＷＳ−１００７発泡防滑ニスＮＸ−１」）を底面の長径方向に巾１ｃｍ、間隔１ｃｍで５条の印刷を行った。これにより、熱成形用シートを得た。実施例１と同様、印刷スピード３０ｍ／ｍｉｎ、熱風温度９０℃、風量６０ｍ^３／ｍｉｎの条件で印刷したが発泡は起こっていなかった。

次いで、この熱成形用シートを、真空・圧空成形機（（株）浅野研究所製「ＦＫＣ型」）に印刷面が外側になるようにセットし、表面温度が１４５℃になるように加熱し、上部口径１９ｃｍ×１３ｃｍ、底面部径１７．５ｃｍ×１２ｃｍ、高さ３．５ｃｍのトレー容器を成形した。なお、フランジ部は巾５．０ｍｍとし、外側（下方）に折り返す形状とした。このトレー容器を観察したところ、側壁外面のキャベツとトンカツの図柄は美粧性に優れており、底部外面の５条の印刷は見事に発泡していた。

<滑り止めの評価>
トレー容器にトンカツ２枚を入れ、ＯＰＳの透明蓋を被せ、外嵌合で固定した。これを２個積み重ね、下部のトレー容器を傾けながら上部のトレー容器が滑る角度を測定した。
結果は、約３０度傾けても上部のトレー容器は滑らなかった。この結果、トレー容器を積み重ねても滑りによるに崩れが起こらないことが推測される。

[実施例３]
８色のグラビア印刷機（中島精機エンジニアリング（株）製「ＧII−１５００」）の第１印刷ユニットのみに、実施例１と同様に彫られたスタイラス角度１２０度、スクリーン線数１５０線の△３コアースのグラビアロールをセットし、ＨＩＰＳシート（厚さ０．５ｍｍ、巾１０００ｍｍ、長さ１０００ｍ）の容器の底部内面の全面となる部位に、発泡インキ（サカタインクス（株）製「ＸＷＳ−１００７発泡防滑ニスＮＸ−１」）の印刷を行った。これにより、熱成形用シートを得た。印刷スピード５０ｍ／ｍｉｎ、熱風温度９０℃、風量６０ｍ^３／ｍｉｎの条件で印刷したが発泡は起こっていなかった。

次いで、この熱成形用シートを、真空・圧空成形機（（株）浅野研究所製「ＦＫＣ型」）に印刷面が底部内面になるようにセットし、表面温度が１３０℃になるように加熱し、上部径３０ｃｍ×２０ｃｍ、底部径２９．５ｃｍ×１９．５ｃｍ、高さ１．０ｃｍのトレーを成形した。このトレーを観察したところ、底部内面全面に亘って見事に発泡していた。

<滑り止めの評価>
トレーの底部内面（２９．５ｃｍ×１９．５ｃｍ）より長径、短径それぞれ２ｃｍ小さいアルミニウム板（厚さ０．７５ｃｍ、重さ１００ｇ）を、トレーの底部内面に載置し、その位置をマークした。そして、ＪＩＳＺ０２０５に規定されている水平衝撃テストに準拠し、速度１．５ｍ／ｓでトレーを動かした。
結果は、アルミニウム板は最初にマークした位置にあり、滑動しないことが確認された。

Claims

シート基材と、該シート基材に印刷により積層された発泡インキ層とを有する熱成形用シートを用い、該熱成形用シートを加熱成形すると同時にこの成形時の熱によって発泡インキ層を発泡させることを特徴とする滑り止めシート成形品。
シート基材と、印刷フィルムとを有し、該印刷フィルムはフィルム基材と、フィルム基材に印刷により積層された発泡インキ層とからなり、該シート基材と印刷フィルムとがドライラミネートで貼合された熱成形用シートを用い、該熱成形用シートを加熱成形すると同時にこの成形時の熱によって発泡インキ層を発泡させることを特徴とする滑り止めシート成形品。
前記シート基材が、ＰＰシート、Ａ−ＰＥＴシート、ＰＳシート、ＨＩＰＳシート又は耐熱ＰＳＰシートであることを特徴とする請求項１又は２記載の滑り止めシート成形品。
前記フィルム基材が、ＰＥフィルム、ＣＰＰフィルム、ＰＥＴフィルム又はＰＳフィルムであることを特徴とする請求項２又は３記載の滑り止めシート成形品。
前記熱成形用シートの加熱成形が、真空成形、圧空成形、真空・圧空成形であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の滑り止めシート成形品。