JP5314859B2 - ラミネート用印刷フィルム及び熱成形用シート及び包装用容器 - Google Patents

Description

本発明は、ポリスチレン系組成物からなるラミネート用印刷フィルムに関し、特に、厚みを薄くしても、印刷時にインキに含まれる有機溶剤の影響で印刷されたフィルムの成形時にフィルムが収縮したり、或いはフィルムが柔らかく弱くなって印刷工程で破断するトラブルが発生し難いラミネート用印刷フィルム、該フィルムを用いた熱成形用シート及び該シートを熱成形してなる包装用容器に関する。

食品等の包装に用いる合成樹脂製の包装用容器は、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂又はポリエステル系樹脂等の熱可塑性樹脂組成物の発泡又は非発泡シートを熱成形して製造されている。この種の包装容器において、高級感を付与するため、美麗な柄の印刷をしたフィルムを容器の内面或いは外面に積層していることも多い。この印刷フィルムとしては、種々の樹脂フィルムが使用されているが、中でも透明性や印刷性が良好で安価なポリスチレン系樹脂フィルムが多く使用される（例えば、特許文献１，２参照。）。

近年、環境問題への配慮から、包装用容器においても品質特性を維持できる範囲で薄肉化、軽量化が行われるようになった。そこで、本発明者らは、こうした印刷フィルムをより薄くすることができないか、検討を行った。
主要な印刷フィルム材料であるポリスチレンは、耐有機溶剤性が劣るので、ポリスチレンフィルムの厚みを薄くし過ぎると、印刷時にインキに含まれる有機溶剤のアタックを受けてフィルムが収縮したり、或いはフィルムが柔らかく、弱くなって、印刷工程でフィルムが破断したり、フィルムを基材シートとラミネートするときに破断するトラブルが発生する。また、ラミネートしたシートを熱成形して容器を製造すると、容器が深絞りで強く引き伸ばされる部分やコーナー部でフィルム層が破れるトラブルも発生する可能性がある。従って、通常は包装容器製造用の積層シートに使用されるポリスチレン系印刷フィルムの厚みは、２０μｍ以上とするのが一般的で、これ以上薄くすることが困難であった。

特許文献２には、多孔質熱可塑性ポリスチレン重合体シートと熱可塑性スチレン重合体フィルムを熱ロール間でラミネートして得た積層シートを真空成型して軽量容器を製造することが開示されており、貼り合わせ面に装飾模様を印刷することも開示されている。その実施例では、厚みが２ｍｍの多孔質熱可塑性ポリスチレン単独重合シートと厚みが０．０２５ｍｍの二軸延伸熱可塑性スチレン単独重合体フィルムを熱ラミネートして得た積層シートを真空成形して軽量容器を製造することが開示されているが、０．０２５ｍｍ（＝２５μｍ）より薄いポリスチレン系フィルムに印刷を施して熱ラミネートすることは記載されていない。
実開昭５８−１８５５０６号公報 特開昭６１−１７９７１９号公報 特開２００５−１７９３８９号公報

本発明は前記事情に鑑みてなされ、厚みを薄くしても、印刷時にインキに含まれる有機溶剤の影響で印刷されたフィルムの成形時にフィルムが収縮したり、或いはフィルムが柔らかく弱くなって印刷工程で破断するトラブルが発生し難い印刷フィルム、また、基材シートとラミネートするときに破断するトラブルが発生しにくい熱成形シート、更に、熱成形シートを使用することにより従来よりも軽量化され、環境負荷が低減し、且つ、より安価な包装用容器の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、多分岐状ポリスチレンと線状ポリスチレンを含有するポリスチレン系組成物からなり、少なくとも片面に印刷が施され、厚みが１０μｍ以上２０μｍ未満であることを特徴とするラミネート用印刷フィルムを提供する。

本発明のラミネート用印刷フィルムは、ハイインパクトポリスチレンを更に含有する。

また本発明は、前述した本発明に係るラミネート用印刷フィルムと熱可塑性樹脂製の基材シートとを、前記印刷層を介してラミネートしてなることを特徴とする熱成形用シートを提供する。

本発明の熱成形用シートにおいて、熱可塑性樹脂製の基材シートがポリスチレン系樹脂を含有する組成物からなるシートであることが好ましい。

本発明の熱成形用シートにおいて、熱可塑性樹脂製の基材シートがポリスチレン系樹脂を含有する組成物を発泡したシートであることが好ましい。

また本発明は、前述した本発明に係る熱成形用シートを熱成形してなる包装用容器を提供する。

本発明によれば、厚みを薄くしても、印刷時にインキに含まれる有機溶剤の影響で印刷されたフィルムの成形時にフィルムが収縮したり、或いはフィルムが柔らかく弱くなって印刷工程で破断するトラブルが発生し難いラミネート用印刷フィルムを提供することができる。

また本発明によれば、基材シートとラミネートするときに破断するトラブルが発生しにくい熱成形シート、更に、熱成形シートを使用することにより従来よりも軽量化され、環境負荷が低減し、且つ、より安価な包装用容器を製造可能な熱成形用シート、該熱成形用シートを熱成形してなる包装用容器を提供することができる。

本発明において使用する多分岐ポリスチレンは、分子中に複数の分岐を有し、その先端部に複数の重合性二重結合を有する多分岐マクロモノマーを、スチレンモノマーに５０ｐｐｍ〜１％の比率で用いて重合して得られるポリマーであり、ＧＰＣ−ＭＡＬＬＳ法により測定される質量平均分子量が２５〜４５万である線状ポリスチレンと、質量平均分子量が１００万〜１０００万である多分岐状ポリスチレンとを７０／３０〜３０／７０の質量比で含有する線状ポリスチレンと多分岐状ポリスチレンの混合体である。尚、ＧＰＣ−ＭＡＬＬＳ法による質量平均分子量とは、Ｓｈｏｄｅｘ ＨＰＬＣ社製 検出器：Ｗｙａｔｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＤＡＷＮ ＥＯＳ、Ｓｈｏｄｅｘ ＲＩ−１０１により、カラムＳｈｏｄｅｘ ＫＦ−８０６Ｌ×２、溶媒ＴＨＦ、流量１．０ｍＬ／ｍｉｎにて測定される。その測定の解析は、Ｗｙａｔｔ社の解析ソフトＡＳＴＲＡを使用する（特許文献３参照）。このような線状ポリスチレンと多分岐状ポリスチレンの混合体である多分岐ポリスチレンとしては、例えば大日本インキ化学工業株式会社から、商品名「ＨＰ−５００Ｍ」が発売されている。

発明者等は、多分岐状ポリスチレンと線状ポリスチレンを含有するポリスチレン系組成物からなるフィルムが、印刷工程において従来の線状ポリスチレンからなるフィルムに比べて有機溶剤を含有するインキによる影響を受け難いことを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明のラミネート用印刷フィルムは、多分岐状ポリスチレンと線状ポリスチレンを含有するポリスチレン系組成物からなり、少なくとも片面に印刷が施され、厚みが１０μｍ以上２０μｍ未満であることを特徴としている。

本発明のラミネート用印刷フィルムにおいて、該フィルムの厚みが１０μｍ未満であると、十分な機械強度が得られず、印刷或いはラミネート工程で破れ易くなる。一方、フィルムの厚みが２０μｍ以上であると、従来の線状ポリスチレン系樹脂でも製造可能であり、フィルム厚みをより薄くするという本発明の課題を達成できなくなる。

本発明のラミネート用印刷フィルムにおいて、多分岐状ポリスチレンと線状ポリスチレンとの合計質量は、組成物全体の質量の５０％以上とする。５０％未満だと、印刷フィルムの透明性、硬さ、印刷性などにおけるポリスチレン系フィルムの特徴が損なわれる恐れがある。

本発明のラミネート用印刷フィルムにおいて、分岐状ポリスチレンと線状ポリスチレンとの質量比は、７０／３０〜３０／７０の範囲とすることが望ましい。この質量比が３０／７０未満だと、厚みが２０μｍより薄いフィルムを印刷する工程やラミネートする工程でフィルムが切れ易くなり、また、７０／３０を超えるとフィルムの表面の平滑性や成形性が悪くなる。

本発明のラミネート用印刷フィルムは、フィルムの衝撃強度を改良するために、ゴム分を含有するポリスチレン系樹脂、例えば、ハイインパクトポリスチレン及び／又はスチレン−ブタジエン−スチレン系樹脂を配合することができる。ハイインパクトポリスチレンは、フィルムの硬さの低下を抑えながら、衝撃強度を向上させることができ、またスチレン−ブタジエン−スチレン系樹脂は、透明性の低下を抑えながら、衝撃強度を向上させることができる。

本発明のラミネート用印刷フィルムは、ポリスチレン系フィルム用印刷インキの有機溶剤、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）／酢酸エチル混合溶剤などの有機溶剤に対する耐有機溶剤性が、従来のポリスチレン系樹脂印刷フィルムよりも優れている。従って、本発明のラミネート用印刷フィルムは、ＩＰＡ／酢酸エチル混合溶剤を含む印刷インキを用いる印刷処理において、印刷後の機械的強度劣化や変形、収縮などが生じ難い。

本発明のラミネート用印刷フィルムは、基材シートとラミネートすることによって、従来の２０μｍ以上の厚みを有するポリスチレン系印刷フィルムと同様に良好な熱成形用シートを得ることができる。この基材シートとしては、特に限定されず、ポリスチレン系樹脂シートなどの合成樹脂シートを用いることができる。ラミネート用印刷フィルムと基材シートとが熱ラミネートで接着できない組み合わせの場合には、シート／フィルム間に接着剤層を設けることもできる。

本発明の熱成形用シートにおいて、基材シートとしてポリスチレン系樹脂を含有する組成物からなるシートを用いれば、シート／フィルム間に接着剤を使用せず、熱ラミネートによって容易に熱成形用シートを得ることができるので、好ましい。

本発明の熱成形用シートにおいて、基材シートとしては、非発泡の熱可塑性樹脂シートを用いることもできるし、熱可塑性樹脂発泡シートを用いることもできる。熱可塑性樹脂発泡シート、特に、ポリスチレン系樹脂発泡シートを基材シートとして用いれば、軽量で腰の強さがあり、断熱性を有する熱成形用シート、及びそれを熱成形した包装用容器を得ることができ、好ましい。

本発明の熱成形用シートは、従来よりポリスチレン系樹脂シートを容器形状等に成形する熱成形法、例えば、真空成形法、圧空成形法などによって、所望形状及び所望寸法の容器、蓋付容器、或いは容器蓋に成形される。本発明によれば、印刷フィルム層の厚みが薄い包装用容器が得られるので、ＣＯ_２排出の低減、省資源などの環境負荷の低減に寄与しつつ、且つ容器製造の低コスト化が図れる。

＜試験方法＞
・フィルムの製造：
インフレーション法により、９０ｍｍφの押出機を使用して温度１９０℃、ブローアップ比４．６で成形し、所定の厚みで幅が６３０ｍｍのフィルムを製造した。

・印刷適性：
３５μのベタ版を使用して、フィルムに黒インキ（大日本インキ化学工業製のポリスチレン用グラビアインキＳＰＣ−墨）を塗布量９ｇ／ｍ^２で印刷した。これを３回重ねて印刷した時のフィルムの状態を評価した。

・ラミネート適性：
印刷適性試験で印刷したフィルムを発泡倍率１０倍で厚みが４ｍｍの発泡ポリスチレンシートに印刷面を介して重ね合わせ、表面温度１６０℃の熱ロール間を通して熱ラミネートした。

・容器成形性：
両面真空成形法により、開口部の寸法が１９６ｍｍ×１４７ｍｍ、高さが３０ｍｍの容器を、フィルム面が容器の内側になるようにして製造した。

＜実施例１〜２，比較例１〜３及びそれらの結果＞
（実施例１）
大日本インキ化学工業株式会社製のポリスチレンＨＰ−５００Ｍと大日本インキ化学工業株式会社製のハイインパクトポリスチレンＧＨ−８３００−１と旭化成ケミカルズ株式会社製のスチレン−ブタジエン−スチレン系樹脂タフプレン１２６を質量比で７５：１７：８の割合で混合した樹脂組成物を用いて、厚み１５μｍのフィルムを製造した。このフィルムの印刷適性は良好で、ラミネート工程で使用可能な印刷フィルムを得た。ラミネート適性も問題なく、熱成形用のシートが得られた。このシートを用いて成形した容器は外観、強度共に良好であった。

（実施例２）
大日本インキ化学工業株式会社製のポリスチレンＨＰ−５００Ｍと大日本インキ化学工業株式会社製のハイインパクトポリスチレンＧＨ−８３００−１を質量比で７０：３０の割合で混合した樹脂組成物を用いて、厚み１５μｍのフィルムを製造した。このフィルムの印刷適性は良好で、ラミネート工程で使用可能な印刷フィルムを得た。ラミネート適性も問題なく、熱成形用のシートが得られた。このシートを用いて成形した容器は外観、強度共に良好であった。

（比較例１）
フィルム厚みを８μｍとした以外は、実施例１と同じとした。印刷工程でシワが入り易く、巻取りテンションを大きくするとフィルムが切れ易く、連続した印刷フィルムとして巻き取ることができなかった。

（比較例２）
大日本インキ化学工業株式会社製のポリスチレンＸＣ−５２０Ｍ（通常の線状ポリスチレン）と大日本インキ化学工業株式会社製のハイインパクトポリスチレンＧＨ−８３００−１と旭化成ケミカルズ株式会社製のスチレン−ブタジエン−スチレン系樹脂タフプレン１２６を質量比で７５：１７：８の割合で混合した樹脂組成物を用いて、厚み２５μｍのフィルムを製造した。このフィルムは印刷適性、ラミネート工程適性、容器成形性ともに問題がなかった。しかし、このフィルムは厚みが２５μｍと厚いものである。

（比較例３）
フィルム厚みを１５μｍとした以外は、比較例２と同じとした。このフィルムは印刷適性試験において、２回目の黒ベタ印刷でフィルムが切れるトラブルが発生したので、引取テンションを下げてゆるく巻き取らざるを得ず、実用的には後工程での使用に問題を残すものであった。ラミネート工程でもフィルムの切れが発生し、テンションを下げると皺が発生するために、良好なラミネートシートが得られず、容器成形性の評価ができなかった。

Claims (5)

1. ＧＰＣ−ＭＡＬＬＳ法により測定される質量平均分子量が１００万以上１０００万以下の多分岐状ポリスチレンとＧＰＣ−ＭＡＬＬＳ法により測定される質量平均分子量が２５万以上４５万以下の線状ポリスチレンとを７０／３０〜３０／７０の質量比で含有し、且つハイインパクトポリスチレンを１７〜３０質量％含有するポリスチレン系組成物からなり、
   少なくとも片面に印刷が施され、厚みが１０μｍ以上２０μｍ未満であることを特徴とするラミネート用印刷フィルム。
2. 請求項１に記載のラミネート用印刷フィルムと熱可塑性樹脂製の基材シートとを、前記印刷層を介してラミネートしてなることを特徴とする熱成形用シート。
3. 熱可塑性樹脂製の基材シートがポリスチレン系樹脂を含有する組成物からなるシートであることを特徴とする請求項２に記載の熱成形用シート。
4. 熱可塑性樹脂製の基材シートがポリスチレン系樹脂を含有する組成物を発泡したシートであることを特徴とする請求項２に記載の熱成形用シート。
5. 請求項２〜４のいずれかに記載の熱成形用シートを熱成形してなる包装用容器。