JP4471989B2 - プリントラミネート体の製造方法、プリントラミネート機及びプリントラミネート体 - Google Patents
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Description
本発明では、熱可塑性樹脂層(A)の熱可塑性樹脂として、融点が110〜156℃の
プロピレンランダム共重合体が使用され、未延伸または延伸倍率が1.2倍以下とされる。
ート性が向上し、また、未延伸または延伸倍率を1.2倍以下とすることによって、光沢が向上し、特に、熱可塑性樹脂層(A)の表面に鏡面、あるいは平滑性の高い素材と熱をかけた状態で接触させることで光沢を更に上げることが可能となる。
本発明における、熱可塑性樹脂層(A)を構成する熱可塑性樹脂としては、プロピレンランダム共重合体が挙げられる。以下プロピレンランダム共重合体について説明する。
本発明に使用されるプロピレンランダム共重合体としては、プロピレンから誘導される構成単位を主成分としたプロピレンとプロピレン以外のα−オレフィンとのランダム共重合体が望ましい。
本発明で用いるプロピレンランダム共重合体は次の特性を有するものが望ましい。
プロピレンランダム共重合体のMFR(230℃、21.18N荷重)は、1〜20g/10分、好ましくは2〜20g/10分であることが好ましい。MFRの測定は、JIS−K6921−2:1997付属書(230℃、21.18N荷重)に準拠して行う。
本発明で用いるプロピレンランダム共重合体は、示差走査熱量計(DSC)による融解ピーク温度(Tm)が110〜156℃、好ましくは110〜145℃、より好ましくは120〜140℃、さらに好ましくは125〜135℃が望ましい。融点をこのような範囲とすることで、透明性に優れ、後の工程で、鏡面あるいは平滑性の高い素材によって熱をかけた状態で押圧して最表面を平滑にする際に耐熱性や転写性に優れる。
本発明で用いるプロピレンランダム共重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、1.5〜3.5であることが好ましく、1.8〜3.3であることがより好ましい。Mw/Mnの測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で行うことができる。
本発明に用いられるプロピレンランダム共重合体を製造するための重合触媒は、特に制限されるものではないが、シングルサイト触媒が好ましい。かかる触媒によって得られるプロピレンランダム共重合体は、透明性に優れ、インフレーション成形も可能な溶融特性を有している。
(イ)核剤
本発明のプロピレンランダム共重合体には、上記成分にジベンジリデンソルビトール誘導体、有機リン酸金属塩、有機カルボン酸金属塩、高密度ポリエチレン等の核剤を添加してもよく、核剤を配合することによって透明性を向上することができる。添加量は、0〜5重量%、好ましくは0〜3重量%程度が望ましい。高密度ポリエチレンの添加によって、同時に加工安定性を改良することができる。
本発明のプロピレンランダム共重合体には、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、他の付加的任意成分を配合することができる。このような任意成分としては、通常のポリオレフィン樹脂材料に使用される酸化防止剤、透明化剤、滑剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤、中和剤、金属不活性剤、着色剤、蛍光増白剤等を挙げることができる。
添加剤の配合は、樹脂組成物を調製する任意の段階で必要に応じて配合される。溶融混練は、例えば粉末状、ペレット状等の形状の各成分を一軸又は二軸の押出機、バンバリーミキサー、ニーダーブレンダー、ブラベンダープラストグラフ、小型バッチミキサー、連続ミキサー、ミキシングロール等の混練機を使用して行なわれる。混練温度は、一般に180〜270℃である。
本発明で、共押出成形方法により、熱接着性を有する樹脂からなる層を有する熱可塑性樹脂層(A)のフィルムを得るには、必須ではないが、成形性を改良する機能を付与するために中間層(B)を設けることが好ましい。
本発明で、熱接着性に優れた熱可塑性樹脂層(A)を得るためには、熱接着性を有する樹脂からなる接合層(C)を積層する。
本発明のラミネート用熱可塑性樹脂フィルムの接合層(C)を構成する(c1)エチレン・α−オレフィン共重合体は、シングルサイト触媒を用いて重合されたエチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体である。下記(i)〜(ii)の特性を有し、さらに(iii)〜(iv)の特性を有する共重合体が望ましい。
本発明に使用されるエチレン・α−オレフィン共重合体のコモノマーとして用いられるα−オレフィンは、好ましくは炭素数3〜12のα−オレフィンである。具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等を挙げることができる。α−オレフィンは1種又は2種以上の組合せであってもよい。
メタロセン系エチレン・α−オレフィン共重合体は、メタロセン系ポリエチレンとして市販されているものの中から適宜選択し使用することもできる。市販品としては、日本ポリエチレン社製「カーネル」や「ハーモレックス」、デュポンダウ社製「アフィニティー」等が挙げられる。エチレン・α−オレフィン共重合体は、1種又は2種以上混合して使用することもでき、また、他のポリエチレン、特には高圧法低密度ポリエチレンをブレンドすることも好ましい態様である。
(i)メルトフローレート
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体のMFR(190℃、21.18N荷重)は、0.1〜60g/10分であり、好ましくは1〜45g/10分である。MFRが0.1g/10分未満では後の工程で印刷紙に熱ラミネート手法により積層せしめる際に、印刷紙の表面凹凸に呼応して変形し、均一な密着が不十分になり、60g/10分を超えると成形性が不良になる。なお、MFRの測定は、JIS−K6921−2:1997付属書(190℃、21.18N荷重)に準拠して行う。
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、0.870〜0.910g/cm3であり、好ましくは0.890〜0.905g/cm3である。密度が0.870g/cm3未満ではフィルムにベタツキが発生し、0.910g/cm3を超えると紙基材等への接着強度等の接着適性が悪くなるため好ましくない。なお、密度は、JIS−K6922−2:1997付属書の低密度ポリエチレンの場合に準拠して測定する(23℃)。
本発明で用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めたZ平均分子量(Mz)と数平均分子量(Mn)との比(Mz/Mn)は、8.0以下が好ましく、より好ましくは5.0以下である。Mz/Mnが8.0を超えると透明性が悪化する。
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体を構成する樹脂成分には、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、他の付加的任意成分を配合することができる。このような任意成分としては、通常のポリオレフィン樹脂材料に使用される酸化防止剤、結晶核剤、透明化剤、滑剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤、中和剤、金属不活性剤、蛍光増白剤等を挙げることができる。
本発明ラミネート用熱可塑性樹脂フィルム1の接合層(C)は、エチレン・酢酸ビニル共重合体を用いることもでき、エチレン・酢酸ビニル共重合体は、チューブラー方式によるものであってもオートクレーブ方式によるものであってもよい。
本発明では、印刷が施された印刷紙層の表面に、延伸倍率が1.2倍以下の熱可塑性樹脂延伸フィルム、すなわち、熱可塑性樹脂未延伸フィルム又は延伸倍率が1.2倍以下の熱可塑性樹脂延伸フィルムからなる熱可塑性樹脂層(A)と接合層(C)の積層体が積層される。積層方法としては、図2に示すような、熱ロール1とニップロール2とで構成されたプリントラミネート機を用いて行うことができる。プリントラミネート機には特に制限は無く、GBCフィルムグループ・アジア社製サイクロンや、松本機械製作社製熱ラミネーター、株式会社ハママツ社製熱ラミネーターなど、一般的なプリントラミネート機を用いることもできる。
(1)光沢度(グロス):プリントラミネート体の印刷部の光沢度(入射光および反射光の角度が20度での光沢度)を、スガ試験機社製の光沢度測定装置UGV−5DP(商品名)で、JIS K8741に準拠して測定した値を示した。
○+ :元の印刷紙に対し、光沢感が強く付与されている
◎ :元の印刷紙に対し、光沢感が強く付与され表面にギラつきが見られる
◎+ :元の印刷紙に対し、光沢感が強く付与され表面にギラつきが見られ、印刷色を際立たせている
◎++ :元の印刷紙に対し、光沢感が強く付与され表面にギラつきが見られ、印刷色を際立たせ、奥行きを感じさせる
◎+++:元の印刷紙に対し、光沢感が強く付与され表面にギラつきが見られ、印刷色を際立たせ、奥行きを強く感じさせる
(1)樹脂
・ WMB3:日本ポリプロ社製シングルサイト触媒によるプロピレンランダム共重合体 MFR=8g/10分,融点=142℃ Mw/Mn=2.8
・ WFX6:日本ポリプロ社製シングルサイト触媒によるプロピレンランダム共重合体 MFR=2g/10分,融点=125℃ Mw/Mn=2.8
・ WXK1250:日本ポリプロ社製シングルサイト触媒によるプロピレンランダム共 重合体 MFR=7g/10分,融点=135℃ Mw/Mn=2.8
・ WEG7T:日本ポリプロ社製シングルサイト触媒によるプロピレンランダム共重合
体 MFR=1.4g/10分,融点=154℃ Mw/Mn=2.8
・ LF280:日本ポリエチレン社製の高圧法方低密度ポリエチレン MFR=0.6
g/10分,密度=0.928g/cm3 融点=115℃
・ KF290:日本ポリエチレン社製のシングルサイト触媒によるエチレン・α−オレ フィン共重合体 MFR=2g/10分,密度=0.925g/cm3 融点=
120℃
・ KF360T:日本ポリエチレン社製のシングルサイト触媒によるエチレン・α−オ レフィン共重合体 MFR=2g/10分,密度=0.903g/cm3 融点=
90℃
・ XM138:日本ポリエチレン社製のシングルサイト触媒によるエチレン・α−オレ フィン共重合体 MFR=40g/10分,密度=0.895g/cm3 融点=
70℃
・ KS340T:日本ポリエチレン社製のシングルサイト触媒によるエチレン・α−オ
レフィン共重合体 MFR=3.5g/10分,密度=0.880g/cm3 融点
=60℃
・ KC650T:日本ポリエチレン社製のシングルサイト触媒によるエチレン・α−オ
レフィン共重合体 MFR=20g/10分,密度=0.888g/cm3 融点=
55℃
・ LV570:日本ポリエチレン社製のエチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)
MFR=15g/10分,酢酸ビニル(VA)含有量20重量% 融点=83℃
・ KMB32F:アンチブロッキング剤入りポリエチレンマスターバッチ
住重モダンマシナリー社製 3種3層共押出成形機
押出機径 φ65mm
ダイス口径 350mm
押出機設定温度 180℃
ダイス設定温度 190℃
三菱重工社製 3種3層共押出成形機
押出機径 φ65mm(C層側)/φ115mm(B層部)/φ65mm(A層部)
ダイス巾 2400mm
押出機設定温度 220℃
ダイス設定温度 220℃
住重モダンマシナリー社製 1種1層単層押出成形機
押出機径 φ65mm
表1の通り、(A層)をプロピレンランダム共重合体(日本ポリプロ(株)製WMB3)の5μm、(B層)に線状低密度エチレン(日本ポリエチレン(株)製LF280)を50重量部と線状低密度エチレン(日本ポリエチレン(株)製KF290)を50重量部の15μm、(C層)を線状低密度エチレン(日本ポリエチレン(株)製KF360T)にアンチブロッキング剤を配合して5μmとし、A層を内層側、C層を外層側としてインフレ共押出成形機で製膜した。
実施例1と同様にしてインフレーションフィルム製品を得た。
図4に示す方式の装置を用い、平滑化を目的とする第二の熱ロール条件をロール温度が100℃、ニップ圧を線圧2.2kgf/cmとした以外は実施例2と同様にしてプリントラミネート体を得た。評価結果を表に示す。
実施例1と同様にしてインフレーションフィルム製品を得た。
熱ロール温度及びステンレス板温度を130℃としたこと以外は、実施例4と同様にして、プリントラミネート体温度を上げたことで、平滑化が進行し、プリントラミネート体の外観の光沢感を増すことができた。
ニップ部から冷却部までの長さを200cmとしたこと以外は、実施例4と同様にして、プリントラミネート体を得た。評価結果を表1に示す。ニップ部から冷却部までの長さを長くしたことで接触時間が長くなり、平滑化が進行し、プリントラミラミネート体の外観の光沢感を増すことができた。
表2の通り、(A層)のプロピレンランダム共重合体を日本ポリプロ(株)製WXK1250としたことと、ロール温度及びステンレス板温度を95℃としたこと以外は、実施例4と同様にして、プリントラミネート体を得た。評価結果を表2に示す。
表2の通り、(A層)のプロピレンランダム共重合体を日本ポリプロ(株)製WFX6
としたことと、ロール温度及びステンレス板温度を90℃としたこと以外は、実施例4と同様にして、プリントラミネート体を得た。評価結果を表2に示す。
表1の通り、(C層)に日本ポリエチレン社製のシングルサイト触媒によるエチレン・α−オレフィン共重合体XM138を用いたこと以外は、実施例4と同様にして、プリントラミネート体を得た。評価結果を表に示す。
基材として、市販の二軸延伸製膜加工したポリプロピレンフィルム(二村化学工業社製 PB260(商品名)厚さ15μm、幅840mm)を使用し、(C層)を線状低密度エチレン(日本ポリエチレン(株)製XM138)として、押出機に装着したTダイから、樹脂温度240℃、実効ダイス巾1100mm、肉厚が15μmにて、溶融押出しした。
実施例1で使用したインフレ共押出成形機で製膜したフィルムの替わりに、比較例1と同様の2軸延伸ポリプロピレンを基材とする押出ラミネートフィルムとしたこと以外、実施例4と同様にしてプリントラミネート体を得た。光沢度は比較例より若干ながら悪くなった。
表3の通り、(A層)のプロピレンランダム共重合体を日本ポリプロ(株)社製WEG7Tとしたことと、ロール温度及びステンレス板温度を140℃としたこと以外は、実施例5と同様にして、プリントラミネート体を得た。評価結果を表3に示す。
表3の通り、(C層)に日本ポリエチレン社製のシングルサイト触媒によるエチレン・α−オレフィン共重合体KS340Tを用いたこと以外は、実施例8と同様にして、プリントラミネート体を得た。評価結果を表3に示す。
表3の通り、(C層)に日本ポリエチレン社製のシングルサイト触媒によるエチレン・α−オレフィン共重合体KC650Tを用いたこと以外は、実施例8と同様にして、プリントラミネート体を得た。評価結果を表3に示す。
表3の通り、(C層)に日本ポリエチレン社製のエチレン・酢酸ビニル共重合体LV570としたこと以外は、実施例4と同様にして、プリントラミネート体を得た。評価結果を表3に示す。エチレン・酢酸ビニル共重合体を用いても良好な製品を得ることができた。
表3の通り、(A層)をプロピレンランダム共重合体(日本ポリプロ(株)製WMB3)の5μm、(B層)に線状低密度エチレン(日本ポリエチレン(株)製LF280)を50重量部と線状低密度エチレン(日本ポリエチレン(株)製KF290)を50重量部の15μm、(C層)を線状低密度エチレン(日本ポリエチレン(株)製KF360T)にアンチブロッキング剤を配合して5μmとし、Tダイ共押出成形機で製膜した。
B:中間層
C:接合層
D:印刷紙層
1:熱ロール
2:ニップロール
3:押圧ロール
4:ニップロール
5:熱ロール
6:送りロール
7:ステンレス板
8:ニップロール
9:冷却部
10:テンションロール
11:送り出しロール
Claims (9)
- 未延伸または延伸倍率が1.2倍以下で融点が110〜156℃のプロピレンランダム共重合体からなる熱可塑性樹脂層(A)を、接合層(C)を介して印刷が施された印刷紙(D)に熱圧着して積層体とした後、熱可塑性樹脂層(A)面を平滑化するための平滑化操作を行うことを特徴とするプリントラミネート体の製造方法。
- 前記平滑化操作が、ロール、ベルト又は平板に接触させることによって行われることを特徴とする請求項1記載のプリントラミネート体の製造方法。
- 前記接合層(C)は、融点が53〜100℃のエチレン系重合体を主成分とすることを特徴とする請求項1又は2記載のプリントラミネート体の製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂層(A)と前記接合層(C)との間に、熱可塑性樹脂からなる中間層(B)を介装することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のプリントラミネート体の製造方法。
- 印刷が施された印刷紙層(D)に、未延伸または延伸倍率が1.2倍以下の熱可塑性樹脂層(A)が接合層(C)を介して積層されてなる積層体であって、熱可塑性樹脂層(A)が、融点が110〜156℃のプロピレンランダム共重合体からなることを特徴とするプリントラミネート体。
- 前記接合層(C)が、融点が53〜100℃のエチレン系共重合体を主成分とすることを特徴とする請求項5記載のプリントラミネート体。
- 前記接合層(C)が、融点が53〜100℃のエチレン・α−オレフィン共重合体を主成分とすることを特徴とする請求項5記載のプリントラミネート体。
- 前記熱可塑性樹脂層(A)と前記接合層(C)との間に熱可塑性樹脂からなる中間層(B)が介装されてなる請求項5、6又は7記載のプリントラミネート体。
- 前記熱可塑性樹脂層(A)、前記接合層(C)、及び前記中間層(B)が、インフレーション成形法によって一体に積層したフィルムにより形成されてなることを特徴とする請求項8記載のプリントラミネート体。
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