JP6899008B1 - ポリスチレン系樹脂積層体、ポリスチレン系樹脂積層体の製造方法および成形容器 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)ポリプロピレン系樹脂層と、接着層と、ポリスチレン系樹脂層とをこの順に含み、
前記接着層が、(メタ)アクリル変性ポリオレフィン系樹脂と溶媒とを含むグラビア印刷用接着インキを塗布した層であり、
前記グラビア印刷用接着インキが、実質的に水および色材を含まないことを特徴とするポリスチレン系樹脂積層体、
(2)前記(メタ)アクリル変性ポリオレフィン系樹脂が、塩素化ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィンおよび酸変性塩素化ポリオレフィンのなかから選ばれる少なくとも1つと(メタ)アクリル酸エステルを含むアクリルモノマーとをグラフト重合反応することによりなるものであることを特徴とする(1)に記載のポリスチレン系樹脂積層体、
(3)前記溶媒が、非極性溶剤を必須として含み、さらにケトン系溶剤、エステル系溶剤、およびアルコール系溶剤のうち少なくとも1つであることを特徴とする(1)または(2)に記載のポリスチレン系樹脂積層体、
(4)ポリプロピレン系樹脂層を準備する工程と、
該ポリプロピレン樹脂層の一方に、接着層を作成するグラビア印刷工程と、
前記接着層上にポリスチレン系樹脂層を作成するラミネート工程と、を含み、
前記接着層が、(メタ)アクリル変性ポリオレフィン系樹脂と溶媒とを含むグラビア印刷用接着インキを塗布した層であり、
前記グラビア印刷用接着インキが、実質的に水および色材を含まないことを特徴とするポリスチレン系樹脂積層体の製造方法、
(5)前記(メタ)アクリル変性ポリオレフィン系樹脂が、塩素化ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィンおよび酸変性塩素化ポリオレフィンのなかから選ばれる少なくとも1つと(メタ)アクリル酸エステルを含むアクリルモノマーとをグラフト重合反応することによりなるものであることを特徴とする(4)に記載のポリスチレン系樹脂積層体の製造方法、
(6)前記溶媒が、非極性溶剤を必須として含み、さらにケトン系溶剤、エステル系溶剤、およびアルコール系溶剤のうち少なくとも1つであることを特徴とする(4)または(5)に記載のポリスチレン系樹脂積層体の製造方法、
(7)前記グラビア印刷工程が、印刷層と、接着層とをこの順にPP印刷層を作成する前記工程であることを特徴とする(3)または(4)に記載のポリスチレン系樹脂積層体の製造方法、
(8)(1)〜(3)のいずれかに記載のポリスチレン系樹脂積層体を成形することによりなる成形容器、
に関するものである。
分散体における有機顔料の平均粒径は、ビーズミルのビーズ分離機構、ビーズ種、ビーズ粒径、ビーズ充填率、撹拌羽の形状および枚数、回転速度、分散体の粘度、吐出量、プレミックス時間などによって適宜調整できる。
それぞれのインキ中の粗大粒子や気泡は、公知のろ過機や遠心分離機などにより取り除くことができる。
それぞれのインキ中の固形分としては、2〜80質量%の範囲内であることが好ましい。2質量%より低いと、印刷時の塗布量が十分でなく、80質量%を超えると、流動性が悪く、インキ化が困難となる。
それぞれのインキは、印刷条件に適した粘度や濃度にまで、希釈溶剤で適宜希釈して印刷に供される。
接着インキa(製造例1)
冷却器、温度計、モノマー滴下装置および撹拌機を備えた2リットル4つ口フラスコに、塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニス(スーパークロン803L、塩素化率26%、固形分30%、日本製紙(株)製)250g、トルエン700gを投入し、85℃に加温した。次に、ラジカル発生剤として過酸化ベンソイル7gを添加し、30分間攪拌した後、メチルメタクリレート90g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート30g、n−ブチルメタクリレート180gを約3時間かけて添加し、さらに7時間グラフト重合反応を行ない、固形分30%のアクリル変性塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニスを得た。
さらに、前記アクリル変性塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニス50部、トルエン30部、メチルエチルケトン15部、ブロッキング防止剤(添加剤M、東京インキ(株)製)5部を仕込み、ディスパーにて撹拌して、均一に分散し、接着インキa(略称:接着インキa)を作製した。
接着インキb(製造例2)
製造例1の塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニスを酸変性ポリオレフィン系(PP他)共重合樹脂(アウローレン100S、固形分100%、日本製紙(株)製)に変更し、同様にグラフト重合反応を行ない、固形分30%のアクリル変性酸変性ポリオレフィン系樹脂ワニスを得た。さらに、前記アクリル変性酸変性ポリオレフィン系樹脂ワニス50部、トルエン30部、メチルエチルケトン15部、ブロッキング防止剤(添加剤M、東京インキ(株)製)5部を仕込み、ディスパーにて撹拌して、均一に分散し、接着インキb(略称:接着インキb)を作製した。
接着インキc(製造例3)
製造例1の塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニスを酸変性塩素化ポリオレフィン系樹脂ワニス(スーパークロン822、塩素化率24.5%、固形分20%、日本製紙(株)製)に変更し、同様にグラフト重合反応を行ない、固形分30%のアクリル変性酸変性塩素化ポリオレフィン系樹脂ワニスを得た。さらに、前記アクリル変性酸変性塩素化ポリオレフィン系樹脂ワニス50部、トルエン30部、メチルエチルケトン15部、ブロッキング防止剤(添加剤M、東京インキ(株)製)5部を仕込み、ディスパーにて撹拌して、均一に分散し、接着インキc(略称:接着インキc)を作製した。
接着インキd(製造例4)
冷却器、温度計、モノマー滴下装置および撹拌機を備えた2リットル4つ口フラスコに、塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニス(スーパークロン803L、塩素化率26%、固形分30%、日本製紙(株)製)1000g、トルエン175gを投入し、85℃に加温した。次に、ラジカル発生剤として過酸化ベンソイル7gを添加し、30分間攪拌した後、メチルメタクリレート22.5g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート7.5g、n−ブチルメタクリレート45gを約3時間かけて添加し、さらに7時間グラフト重合反応を行ない、固形分30%のアクリル変性塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニスを得た。
さらに、前記アクリル変性塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニス50部、トルエン30部、メチルエチルケトン15部、ブロッキング防止剤(添加剤M、東京インキ(株)製)5部を仕込み、ディスパーにて撹拌して、均一に分散し、接着インキd(略称:接着インキd)を作製した。
接着インキe(製造例5)
冷却器、温度計、モノマー滴下装置および撹拌機を備えた2リットル4つ口フラスコに、塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニス(スーパークロン803L、塩素化率26%、固形分30%、日本製紙(株)製)625g、トルエン437.5gを投入し、85℃に加温した。次に、ラジカル発生剤として過酸化ベンソイル7gを添加し、30分間攪拌した後、メチルメタクリレート56.25g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート18.75g、n−ブチルメタクリレート112.5gを約3時間かけて添加し、さらに7時間グラフト重合反応を行ない、固形分30%のアクリル変性塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニスを得た。
さらに、前記アクリル変性塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニス50部、トルエン30部、メチルエチルケトン15部、ブロッキング防止剤(添加剤M、東京インキ(株)製)5部を仕込み、ディスパーにて撹拌して、均一に分散し、接着インキe(略称:接着インキe)を作製した。
接着インキf(製造例6)
塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニス(スーパークロン803L、塩素化率26%、固形分30%、日本製紙(株)製)50部、トルエン30部、メチルエチルケトン15部、ブロッキング防止剤(添加剤M、東京インキ(株)製)5部を仕込み、ディスパーにて撹拌して、均一に分散し、接着インキf(略称:接着インキf)を作製した。
接着インキg(製造例7)
アクリル系樹脂(ダイヤナールBR−106、固形分100%、Tg47℃、重量平均分子量60,000、三菱ケミカル(株)製)20部、イソプロピルアルコール30部、酢酸n−プロピル25部、酢酸エチル25部を仕込み、ディスパーにて撹拌して、均一に分散し、接着インキg(略称:接着インキg)を作製した。
接着インキh(製造例8)
塩素化ポリプロピレン系樹脂ワニス(スーパークロン803L、塩素化率26%、固形分30%、日本製紙(株)製)30部、アクリル系樹脂(ダイヤナールBR−106、固形分100%、Tg47℃、重量平均分子量60,000、三菱ケミカル(株)製)10部、トルエン40部、イソプロピルアルコール10部、酢酸エチル10部を仕込み、ディスパーにて撹拌して、均一に分散し、接着インキh(略称:接着インキh)を作製した。
紅インキ1(R1):LG−FK110紅(ウレタン系、東京インキ(株)製)
藍インキ1(C1):LG−FK390R藍(ウレタン系、東京インキ(株)製)
墨インキ1(B1):LG−FK920R墨(ウレタン系、東京インキ(株)製)
黄インキ2(Y2):NOPL−T230黄(ポリプロピレン系、東京インキ(株)製)
紅インキ2(R2):NOPL−T110紅(ポリプロピレン系、東京インキ(株)製)
藍インキ2(C2):NOPL−T390藍(ポリプロピレン系、東京インキ(株)製)
墨インキ2(B2):NOPL−T910墨(ポリプロピレン系、東京インキ(株)製)
6色機グラビア印刷機を用いて、製造例1で作製した接着インキaを、希釈溶剤PP575(東京インキ(株)製)にて、ザーンカップNo.3で粘度15秒に調整した後、第1ユニットのインキパンに接着インキaを投入した。厚み25μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(CPPフィルム、KT、サン・トックス(株)製)に印刷して、CPPフィルム/接着層のPP接着積層体PR1を8,000m得た。また、印刷中は粘度コントローラー((株)メイセイ製)にて、一定に保った。
接着インキaを接着インキb〜eに変更し、実施例1と同様にしてPP接着積層体PR2〜5をそれぞれ8,000m得た。
PP接着積層体PR9は、前記CPPフィルムとした。また、接着インキaを接着インキfおよび接着インキhに変更し、実施例1と同様にしてPP接着積層体PR10〜11を8,000m得た。
さらに、接着インキf、接着インキgをこの順に印刷し、実施例1と同様にして2層の接着層を有するPP接着積層体PR14を8,000m得た。
6色機グラビア印刷機を用いて、印刷インキY1、R1、C1、B1、製造例1で作製した接着インキaを、それぞれ希釈溶剤PU515、PP575(東京インキ(株)製)にて、ザーンカップNo.3で粘度15秒に調整した後、第1ユニットのインキパンにB1インキ、第2ユニットのインキパンにC1インキ、第3ユニットのインキパンにR1インキ、第4ユニットのインキパンにY1インキ、第5ユニットのインキパンに接着インキaをそれぞれ投入した。厚み25μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(CPPフィルム、KT、サン・トックス(株)製)に印刷して、CPPフィルム/印刷層/接着層のPP印刷積層体PR6を8,000m得た。また、印刷中は粘度コントローラー((株)メイセイ製)にて、一定に保った。
各印刷インキY1、R1、C1およびB1をY2、R2、C2およびB2ならびに接着インキaを接着インキbに変更し、希釈溶剤PU515、PP575、SL9170(東京インキ(株)製)にて、ザーンカップNo.3で粘度15秒に調整した後、実施例7と同様にしてPP印刷積層体PR7を8,000m得た。また、印刷中は粘度コントローラー((株)メイセイ製)にて、一定に保った。
また、接着インキaを接着インキcに変更し、実施例7と同様にしてPP印刷積層体PR8を8,000m得た。
前記CPPフィルムを使用し、各印刷インキY1、R1、C1およびB1とし、実施例7と同様にしてPP印刷積層体PR12およびPR15を8,000m得た。
また、接着インキfを使用し、実施例7と同様にしてPP印刷積層体PR13を8,000m得た。
PP接着積層体PR1の接着層面と、厚さ2mmの耐熱性ポリスチレンシート(略称:耐熱PSP、東洋ポリスチレン(株)製)を合わせ、該PP接着積層体PR1のフィルム面に厚さ12μmのポリエステルフィルムを置き、ラミネータを用いて、温度160℃、速度10m/minの条件で熱圧着でラミネートを行い、その後ポリエステルフィルムを取り去り、PR1/耐熱PSPの積層体LAM1を得た。(「/」は、熱ラミネートを表わす。)
同様に、表2の構成に従い、積層体LAM2〜LAM3、LAM5〜LAM9、LAM11〜LAM13、LAM15〜LAM16およびLAM18を得た。
また、PP接着積層体PR1の接着層面上に、押出ラミネート機で、ライン速度100m/分にて、耐衝撃性ポリスチレン樹脂E640N(略称:HIPS、東洋ポリスチレン(株)製)を溶融押出し、200μmで積層して、PR1//HIPSの積層体LAM4を得た。(「//」は、押出ラミネートを表わす。)
同様に、表2の構成に従い、積層体LAM10、LAM14、およびLAM17を得た。
また、参考例として、PP印刷積層体PR15(接着層なし)上に、タケラックA−969V/タケネートA−5(略称:DL、三井化学(株)製)をドライラミネート機で、ライン速度150m/分にて、塗布量2.6g/m2となるように塗工して、厚み30μmのポリスチレンシート(略称:PS、三井化学東セロ(株)製)を貼り合わせた後、40℃で24時間エージングを行って、PR15/DL/PSの積層体を得、さらに、PS面と、厚さ2mmの耐熱性ポリスチレンシート(略称:耐熱PSP、東洋ポリスチレン(株)製)を合わせ、該PP印刷積層体PR15のフィルム面に厚さ12μmのポリエステルフィルムを置き、ラミネータを用いて、温度160℃、速度10m/minの条件で熱圧着でラミネートを行い、その後ポリエステルフィルムを取り去り、PR15/DL/PS/耐熱PSPの積層体LAM19を得た。
積層体を15mm巾の短冊状にして、試験片とし、この試験片を万能型引張試験機(RTE−1210、(株)オリエンテック製)にて、90°剥離、引張速度300mm/分にて、引っ張り、剥離時の最大荷重をラミネート強度として測定した。ラミネート強度が大きいほど、ラミネート性が良好と判断した。ラミネート強度が、○:200g以上、△:100g以上、200g未満、×:100g未満、の3段階で評価した。
積層体を真空成形機(小型真空成形機フォーミングシリーズ300X型、成光産業(株)製)により、CPPフィルム側が容器内面となる口径50mm、深さ50mmの角形容器に成形後、サラダ油を20ml入れ、電子レンジ(NE−1802、パナソニック(株)製)で、1800W、45秒加熱したときの、CPPフィルムの浮き具合を目視にて観察し、評価した。CPPフィルムの浮き具合の少ないものが、電子レンジ適性が良好と判断した。CPPフィルムの浮き具合が、○:浮きがまったくない、×:浮きがある、の2段階で評価した。
〇:準備する接着インキが1種類か、または使わなくても積層体を作製できる、×:準備する接着インキが2種類以上か、または他の工程を入れて積層体を作製できる、の2段階で評価した。
また、印刷層を含む実施例7〜10の積層体もラミネート強度、電子レンジ適性ともに良好であることが明確である。さらに、実施例1〜10の積層体は、PSシートをドライラミネートし、その後に耐熱性PSPをラミネートする従来一般的な構成による積層体(参考例1)よりもコスト性が明らかに良好である。
比較例1および4の積層体は、接着層がないため、CPPフィルムとPS樹脂層との密着性が悪く、ラミネート強度が劣る。特に、耐熱PSPの場合、電子レンジ加熱でポリプロピレンフィルムの浮きが発生することが明確である。比較例2の積層体は、アクリル変性ポリオレフィン系樹脂ではない接着層であるため、ラミネート強度、電子レンジ適性が劣ることが明確である。比較例3の積層体は、塩素化ポリオレフィン系樹脂とアクリル系樹脂を混合したのみの(グラフト重合していない)接着層であるが、ラミネート強度、電子レンジ適性ともに劣ることが明確である。
また、印刷層を含む比較例5の積層体も、接着層がないため、CPPフィルムとPS樹脂層との密着性が悪く、ラミネート強度、電子レンジ適性が劣ることが明確である。比較例6〜7の積層体も、アクリル変性ポリオレフィン系樹脂ではない接着層であるため、ラミネート強度、電子レンジ適性が劣ることが明確である。特に、耐熱PSPの場合、電子レンジ加熱でポリプロピレンフィルムの浮きが発生することが明確である。
引用文献1に類似の比較例8は、2層の接着層により、ラミネート強度、電子レンジ適性は良好であるが、接着インキを2種類準備する工程や2層の印刷工程が増えるためコスト性は劣る。
参考例1は、従来一般的なドライラミ工程が必要となる構成の積層体の例であるので、コスト性は劣る。
Claims (8)
- ポリプロピレン系樹脂層と、接着層と、ポリスチレン系樹脂層とをこの順に含み、
前記接着層が、(メタ)アクリル変性ポリオレフィン系樹脂と溶媒とを含むグラビア印刷用接着インキを塗布した層であり、
前記グラビア印刷用接着インキが、実質的に水および色材を含まないことを特徴とするポリスチレン系樹脂積層体。 - 前記(メタ)アクリル変性ポリオレフィン系樹脂が、塩素化ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィンおよび酸変性塩素化ポリオレフィンのなかから選ばれる少なくとも1つと(メタ)アクリル酸エステルを含むアクリルモノマーとをグラフト重合反応することによりなるものであることを特徴とする請求項1に記載のポリスチレン系樹脂積層体。
- 前記溶媒が、非極性溶剤を必須として含み、さらにケトン系溶剤、エステル系溶剤、およびアルコール系溶剤のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項1または2に記載のポリスチレン系樹脂積層体。
- ポリプロピレン系樹脂層を準備する工程と、
該ポリプロピレン樹脂層の一方に、接着層を作成するグラビア印刷工程と、
前記接着層上にポリスチレン系樹脂層を作成するラミネート工程と、を含み、
前記接着層が、(メタ)アクリル変性ポリオレフィン系樹脂と溶媒とを含むグラビア印刷用接着インキを塗布した層であり、
前記グラビア印刷用接着インキが、実質的に水および色材を含まないことを特徴とするポリスチレン系樹脂積層体の製造方法。 - 前記(メタ)アクリル変性ポリオレフィン系樹脂が、塩素化ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィンおよび酸変性塩素化ポリオレフィンのなかから選ばれる少なくとも1つと(メタ)アクリル酸エステルを含むアクリルモノマーとをグラフト重合反応することによりなるものであることを特徴とする請求項4に記載のポリスチレン系樹脂積層体の製造方法。
- 前記溶媒が、非極性溶剤を必須として含み、さらにケトン系溶剤、エステル系溶剤、およびアルコール系溶剤のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項4または5に記載のポリスチレン系樹脂積層体の製造方法。
- 前記グラビア印刷工程が、印刷層と、接着層とをこの順にPP印刷層を作成する前記工程であることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載のポリスチレン系樹脂積層体の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のポリスチレン系樹脂積層体を成形することによりなる成形容器。
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