JP2009173699A - プラスチックフィルム用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物およびプラスチックラベル、シュリンクラベル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のプラスチックフィルム用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、オキセタン化合物、エポキシ化合物、及び、アルミナで表面処理された酸化チタンを含む樹脂組成物であって、エネルギー分散型X線分光法により測定される、酸化チタンの表面における、全元素に対するアルミニウム元素の存在比率が1.0〜2.5%であることを特徴としている。
【選択図】なし
Description
上述のオキセタン化合物、エポキシ化合物、表面処理酸化チタン、必要に応じて、シリコーン化合物、光重合開始剤等を混合して樹脂組成物を製造する。さらに、増感剤等その他の添加剤を用いる場合には、同時に混合する。混合は、バタフライミキサー、プラネタリーミキサー、ポニーミキサー、ディゾルバー、タンクミキサー、ホモミキサー、ホモディスパーなどのミキサーや、ペイントシェイカー、ロールミル、サンドミル、ボールミル、ビーズミル、ラインミルなどのミル、ニーダーなどが用いられる。得られた樹脂組成物は、必要に応じて、濾過してから用いてもよい。
プラスチックフィルムに、本発明の樹脂組成物を塗工(例えば、グラビア、フレキソ印刷など)して、樹脂層(硬化前)を形成する。塗工は、プラスチックフィルムの製造工程中(例えば、未延伸または縦1軸延伸後)に塗布を行うインラインコートによって設けてもよいし、フィルム製膜後に塗布を行うオフラインコートによって設けてもよく、特に限定されないが、生産性、また、硬化処理を含めた加工性の観点から、オフラインコートが好ましい。
次に、上記ロール状物のひとつを繰り出しながら、長尺状プラスチックフィルムの幅方向が円周方向となるように円筒状に成形する。具体的には、長尺状プラスチックラベルを筒状に形成し、ラベルの一方の側縁部に、長手方向に帯状に約2〜4mm幅で、テトラヒドロフラン(THF)などの溶剤や接着剤(以下溶剤等)を内面に塗布し、筒状に丸めて、該溶剤等塗布部を、他方の側縁部から5〜10mmの位置に重ね合わせて外面に接着(センターシール)し、長尺筒状のプラスチックラベル連続体とし、長尺筒状プラスチックラベルを得る。なお、上記の溶剤などを塗工する部分及び接着する部分には、樹脂硬化物層が設けられていないことが好ましい。
最後に、上記で得られた長尺筒状プラスチックラベルを切断後、所定の容器に装着し、加熱処理によって、ラベルを収縮、容器に追従密着させることによってラベル付き容器を作製する。上記長尺筒状プラスチックラベルを、自動ラベル装着装置(シュリンクラベラー)に供給し、必要な長さに切断した後、内容物を充填した容器に外嵌し、所定温度の熱風トンネルやスチームトンネルを通過させたり、赤外線等の輻射熱で加熱して熱収縮させ、容器に密着させて、ラベル付き容器を得る。上記加熱処理としては、例えば、80〜100℃のスチームで処理する(スチームおよび湯気が充満した加熱トンネルを通過させる)ことなどが例示される。
(1)酸化チタン表面における全元素に対するアルミニウム元素の存在比率
堀場製作所(株)製、エネルギー分散型X線分析装置「EMAX ENERGY−210」を用いて、エネルギー分散型X線分光法(EDX)により、下記条件で元素分析を行った。
元素分析より得られた、分析視野内で検出された元素の総存在数を100%とした場合の、アルミニウム元素の存在数の割合(%)を算出し、酸化チタン表面における全元素に対するアルミニウム元素の存在比率とした。
(サンプル)
酸化チタン(粉体)を試料台にのせ、金蒸着(20秒)して測定した。
(測定条件)
測定視野(分析視野) :倍率100倍で、明確に酸化チタン粒子を確認できる視野で測定を行った。
(装置条件)
高真空
信号 : 2次電子
加速電圧 : 10keV
実施例、比較例で、紫外線照射工程速度を70、100、120m/分で硬化処理を行い、処理直後に樹脂硬化物層表面を指で触り、指にインキがつくかどうかを目視にて観察し、以下の基準で判断した。
120m/分でインキが付かない。 : 優れた硬化性(◎)
100m/分ではインキが付かないが、120m/分ではインキが付く。 : 硬化性良好(○)
70m/分ではインキが付かないが、100m/分ではインキが付く。 : 使用可能なレベル(△)
70m/分でもインキが付く。 : 硬化性不良(×)
碁盤目のクロスカットを入れない以外は、JIS K 5600に準じて、試験を行った。実施例、比較例で得られたプラスチックラベルの樹脂硬化物層側の表面に、ニチバンテープ(幅18mm)を貼り付け、90度方向に剥離し、5mm×5mmの領域において、樹脂硬化物層の残存した面積を観察し、下記の基準で基材のプラスチックフィルム(PETフィルム)に対する密着性(接着性)を判断した。
90%以上 : 密着性良好(○)
80%以上、90%未満 : 密着性はやや不良であるが使用可能なレベル(△)
80%未満 : 密着性不良(×)
実施例1、6〜9で得られたシュリンクラベル(紫外線照射速度70m/分で硬化させたもの、樹脂硬化物層厚み:2μm)を、PETボトルに、最大収縮部が20%熱収縮されて装着されるように周方向の長さを調整して、円筒状に形成し両端を溶着して、筒状プラスチックラベルを得た。
該筒状プラスチックラベルを、500mlPETボトルに装着して、雰囲気温度90℃のスチームトンネルでラベルを収縮させ、ラベル付き容器を得た。
ラベルの状態を目視にて観察し、以下の基準でシュリンク加工適性を判断した。
外観上問題なく容器形状に完全に密着している : シュリンク加工適性良好(○)
ラベル全体としてはインキ(樹脂硬化物層)は収縮に追従しているが、高収縮部では完全には追従しておらず、印刷ムラのように見える : 使用可能なレベル(△)
ラベル全体としてインキ(樹脂硬化物層)が収縮に追従しておらず、端部の折れ込み、シワなどが見られる : シュリンク加工適性不良(×)
プラスチックフィルムまたはプラスチックラベルから、測定方向(長手方向または幅方向)に長さ200mm(標線間隔150mm)、幅10mmの長方形のサンプル片を作成する。
サンプル片を90℃の温水中で、10秒熱処理(無荷重下)し、熱処理前後の標線間隔の差を読み取り、以下の計算式で熱収縮率を算出する。
熱収縮率(%) = (L0−L1)/L0×100
L0 : 熱処理前の標線間隔
L1 : 熱処理後の標線間隔
単官能オキセタン化合物(東亞合成(株)製、商品名「アロンオキセタン OXT−211」)、エポキシ化合物(ダイセル化学工業(株)製、商品名「セロキサイド 2021P」)、アルミナ表面処理を施した二酸化チタン(テイカ(株)製、商品名「JR−600A」)、シリコーン化合物(デグサ製、商品名「TEGO rad 2500」)、光重合開始剤(ダウケミカル(株)製、商品名「UVI−6992」)、増感剤(川崎化成工業(株)製、商品名「アントラキュアー UVS−1331」)及びワックス(Sazol(株)製、商品名「SPRAY 105」)を、表1に示した配合量(重量部)に従い配合し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(白色インキ)を得た。なお、溶剤は使用しなかった。得られた樹脂組成物は、ゲル化や黄変などがなく、印刷インキとして良好な性状を有していた。
得られた樹脂組成物を、卓上グラビア印刷機((株)日商グラビア製、商品名「GRAVO PROOF MINI」)および90線、版深35μmのグラビア版を用いて、ポリエチレンテレフタレート(PET)系シュリンクフィルム(東洋紡績(株)製、商品名「S7042」:フィルム厚み45μm)の片面に、工程速度70m/分で全面グラビア印刷(樹脂層厚み:2μm)を施した。
続いて、上記の樹脂組成物を塗工したシュリンクフィルムに、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムズジャパン(株)製、商品名「LIGHT HAMMER 10」:出力100%、Dバルブ)を用いて、240W/cmの条件で光照射を行い、紫外線照射工程速度(コンベア速度)を変更して硬化性を評価した。なお、上記照射装置の照射強度(EIT社製、商品名「UV Power Puck」で測定)は、コンベア速度10m/分の場合、55mJ/cm2(UVC)、515mJ/cm2(UVB)、1550mJ/cm2(UVA)、955mJ/cm2(UVV)であった。
また、上記紫外線照射速度を70m/分にしてプラスチックラベル(シュリンクラベル)を作製し、得られたプラスチックラベル(樹脂硬化物層厚み:2μm)に対して、密着性を評価した。
表1に示すように、得られた樹脂組成物は硬化性が良好であり、得られたプラスチックラベルは優れた密着性を有していた。
表1に示すように、酸化チタンの種類(表面のアルミニウム元素の存在比率)を変更し、実施例1と同様にして、樹脂組成物およびプラスチックラベルを得た。
表1に示すように、得られた樹脂組成物はインキとして良好な性状であり、硬化性にも優れていた。また、得られたプラスチックラベルは、優れた密着性を有していた。
表1に示すように、酸化チタンの種類(表面のアルミニウム元素の存在比率)を変更し、実施例1と同様にして、樹脂組成物およびプラスチックラベルを得た。
得られた樹脂組成物は硬化性が悪く、得られたプラスチックラベルは樹脂硬化物層の密着性の劣るものであった。
表2に示すように、オキセタン化合物として単官能オキセタン化合物(東亞合成(株)製、商品名「アロンオキセタン OXT−211」)および2官能オキセタン化合物(東亞合成(株)製、商品名「アロンオキセタン OXT−221」)を用い、実施例1と同様にして、樹脂組成物およびプラスチックラベルを得た。得られた樹脂組成物はインキとして良好な性状であり、表2に示すように、硬化性にも優れていた。また、得られたプラスチックラベルは、優れた密着性を有していた。
結果、実施例1、6、7のプラスチックラベルは優れたシュリンク加工適性を示し、実施例8のプラスチックラベルはシュリンクラベルとして実用上使用可能なシュリンク加工適性を有していた。一方、実施例9のプラスチックラベルはシュリンクラベルとしては不十分なシュリンク加工適性であった。
[オキセタン化合物]
単官能オキセタン化合物 :東亞合成(株)製、商品名「アロンオキセタン OXT−211」(3−エチル−3−フェノキシメチルオキセタン(POX))
2官能オキセタン化合物 :東亞合成(株)製、商品名「アロンオキセタン OXT−221」(ビス[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル(DOX))
[エポキシ化合物]
エポキシ化合物 :ダイセル化学工業(株)製、商品名「セロキサイド 2021P」(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)
[酸化チタン(二酸化チタン)]
酸化チタン1 :テイカ(株)製、商品名「JR−600A」
酸化チタン2 :テイカ(株)製、商品名「JR−707」
酸化チタン3 :テイカ(株)製、商品名「JR−405」
酸化チタン4 :テイカ(株)製、商品名「JR−708」
酸化チタン5 :Kemira製、商品名「RDI−S」
酸化チタン6 :テイカ(株)製、商品名「JR−808」
酸化チタン7 :テイカ(株)製、商品名「JR−809」
酸化チタン8 :テイカ(株)製、商品名「JR−600E」
[その他の添加剤]
シリコーン化合物:デグサ製、商品名「TEGO rad 2500」(アクリル変性シリコーン)
光重合開始剤:ダウケミカル製、商品名「UVI−6992」
増感剤:川崎化成工業(株)製、商品名「アントラキュアー UVS−1331」(9,10−ジブトキシアントラセン)
ワックス:Sazol(株)製、商品名「SPRAY 105」(オレフィンワックス)
Claims (6)
- オキセタン化合物、エポキシ化合物、及び、アルミナで表面処理された酸化チタンを含む樹脂組成物であって、エネルギー分散型X線分光法により測定される、酸化チタンの表面における、全元素に対するアルミニウム元素の存在比率が1.0〜2.5%であることを特徴とするプラスチックフィルム用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
- オキセタン化合物が、単官能オキセタン化合物60〜100重量%と2官能以上のオキセタン化合物0〜40重量%から構成されている請求項1に記載のプラスチックフィルム用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
- さらに、光カチオン重合開始剤を含有する請求項1または2に記載のプラスチックフィルム用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
- シュリンクフィルム用途である請求項1〜3のいずれかの項に記載のプラスチックフィルム用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
- プラスチックフィルムの少なくとも片面に、請求項1〜3のいずれかの項に記載のプラスチックフィルム用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を塗布、硬化してなる樹脂硬化物層を有するプラスチックラベル。
- シュリンクフィルムの少なくとも片面に、請求項4に記載のプラスチックフィルム用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を塗布、硬化してなる樹脂硬化物層を有するシュリンクラベル。
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