JPH101896A - 印刷用支持体およびその製造方法 - Google Patents

印刷用支持体およびその製造方法

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JPH101896A
JPH101896A JP8151377A JP15137796A JPH101896A JP H101896 A JPH101896 A JP H101896A JP 8151377 A JP8151377 A JP 8151377A JP 15137796 A JP15137796 A JP 15137796A JP H101896 A JPH101896 A JP H101896A
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Hiroshi Sakamoto
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電防止性と印刷インク性に優れた樹脂組成
物を紙に被覆した印刷用支持体を提供する。 【解決手段】 天然パルプを主成分とする紙を基質とし
て、その少なくとも一方の基質面が下記(A)及び
(B)を必須成分として含むポリオレフィン系樹脂組成
物で被覆されたことを特徴とする印刷用支持体。 (A)MFRが0、1〜100g/10分であるポリオ
レフィン 50〜99重量% (B)不飽和カルボン酸およびその誘導体で表面処理さ
れた無機フィラー 1〜50重量%

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルプを主成分と
する紙を基質とし、その少なくとも一方の基質面が、不
飽和カルボン酸およびその誘導体で表面処理された無機
充填剤を必須成分として含むポリオレフィン樹脂組成物
層を形成した印刷用支持体およびその製造方法に関し、
さらに詳しくは、印刷画像形成性、鉛筆筆記性、耐湿
性、印刷インク接着性等に優れる印刷用支持体に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、天然パルプ、合成樹脂パルプ等の
パルプを主成分とする紙の基質に、合成樹脂被覆した印
刷用支持体、特にポリオレフィン系樹脂被覆支持体はよ
く知られている。例えば、特開昭56ー137960号
公報では二酸化チタン、炭酸カルシウム等の無機充填剤
を含む樹脂組成物を用いた印刷用ポリプロピレン系樹脂
積層フイルムが開示され、特開平2ー33399号公報
にはポリプロピレンと無機充填剤を含む樹脂組成物を紙
に被覆した印刷用積層紙を開示している。しかし、ポリ
オレフィンで被覆された印刷支持体は、ポリオレフィン
が本来極性が小さいために印刷インクの接着性が乏し
く、このインクの接着性を向上させるために、一般には
樹脂被覆紙の表面にコロナ処理等の表面処理を施した
り、あるいはポリオレフィン樹脂は静電気を帯びやす
く、そのために埃の付着による印刷不良や、自動印刷の
際に支持体同士が互着しやすいという問題があるため一
般には帯電防止剤が配合されているが、これらの支持体
は長期保管中に印刷インクの接着力が低下するという問
題がある。これは、コロナ表面処理された樹脂被覆紙の
表面にポリオレフィンの低分子量体、酸化防止剤、帯電
防止剤等の各種添加剤がブリードしてきて、インクとの
親和性を低下させることに起因するためである。特に帯
電防止剤を配合した場合には、夏期の高温下での保管で
はこの傾向が著しい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、長期
保管をしても印刷インクの接着力が低下せず、印刷画像
形成性、鉛筆筆記性、耐湿性、印刷インク接着性等に優
れる印刷用支持体およびその製造方法を提供するもので
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、特定の不飽和カルボン酸またはその誘導体で処理
した無機充填剤を配合した樹脂組成物を用いることによ
り上記問題を解決できることを見いだし本発明に至っ
た。すなわち、本発明の第1は、パルプを主成分とする
紙を基質とし、その少なくとも一方の基質面に、(A)
ポリオレフィン50〜99重量%と(B)不飽和カルボ
ン酸およびその誘導体で表面処理された無機充填剤1〜
50重量%を必須成分として含むポリオレフィン樹脂組
成物層が形成されてなることを特徴とする印刷用支持体
である。本発明の第2は、パルプを主成分とする紙を基
質とし、その少なくとも一方の基質面に、(A)メルト
フローレートが0、1〜100g/ 10分のポリオレフ
ィン50〜99重量%と(B)不飽和カルボン酸および
その誘導体で表面処理された無機充填剤1〜50重量%
を必須成分として含むポリオレフィン樹脂組成物を溶融
押出法で被覆してなることを特徴とする印刷用支持体の
製造方法である。
【0005】
【発明の実施の形態】以下本発明をさらに詳述する。本
発明のパルプを主成分とする紙からなる基質とは、天然
パルプ、合成樹脂製パルプを主原料とするものであれば
特に限定されなく、他の添加剤、増量剤等が配合されて
いてもよく、基質の厚みについても特に限定されない
が、一般的にその坪量は20〜200g/m2の範囲のも
のが望ましい。
【0006】本発明に用いる(A)成分であるポリオレ
フィンとは、高圧ラジカル重合法によるエチレン系
(共)重合体、従来公知のチーグラー系触媒、フィリッ
プス系触媒あるいはメタロセン系触媒等を用いて、高・
中・低圧法等の公知の方法によるエチレン単独重合体、
エチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合
体、ポリプロピレン、ポリブテン−1、ポリ−4−メチ
ル−ペンテン−1等あるいはこれらのαーオレフィンの
相互共重合体等が挙げられる。
【0007】本発明で用いられる高圧ラジカル重合法に
よるエチレン(共)重合体とは、高圧ラジカル重合法に
よる密度0.91〜0.94g/cm3のエチレン単独重
合体(低密度ポリエチレン)、エチレン・ビニルエステ
ル共重合体およびエチレンとα,β−不飽和カルボン酸
またはその誘導体との共重合体等が挙げられる。これら
の樹脂は一般的には500〜4000kg/cm2Gの高
圧下で有機過酸化物等の遊離基発生剤の存在下で、オー
トクレーブタイプあるいはチューブラータイプの反応器
で重合される。これらの重合体は、多くの長鎖分岐を有
しており優れた押出成形性を保持することが知られてい
る。
【0008】上記低密度ポリエチレン(以下LDPEと
称す)は、メルトフローレート(以下MFRと称す;JI
S K6758)が0.05〜100g/10分、好ましくは
0.1〜50g/10分の範囲で選択される。この範囲
内であれば組成物の溶融張力が適切な範囲となりフィル
ム成形等が容易である。また、該LDPEの密度は0.
910〜0.94g/cm3、好ましくは0.912〜0.
935g/cm3、さらに好ましくは0.912〜0.9
30g/cm3の範囲で選択される。該重合体の分子量
分布(Mw/Mn)は3.0〜12、好ましくは4.0〜
8.0である。
【0009】また、上記エチレン・ビニルエステル共重
合体とは、前記高圧ラジカル重合法で製造され、エチレ
ンを主成分とし、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、カ
プロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニ
ル、ステアリン酸ビニル、トリフルオル酢酸ビニルなど
のビニルエステル単量体との共重合体である。これらの
中でも特に好ましいものとしては、酢酸ビニルを挙げる
ことができる。エチレン50〜99.5重量%、ビニル
エステル0.5〜50重量%、他の共重合可能な不飽和
単量体0〜49.5重量%からなる共重合体が好まし
い。さらにビニルエステル含有量は3〜20重量%、特
に好ましくは5〜15重量%の範囲で選択される。これ
ら共重合体のMFRは、0.1〜100g/10分、好
ましくは0.3〜50g/分、さらに好ましくは0.5〜
30g/10分の範囲で選択される。
【0010】さらに上記エチレンとα、β−不飽和カル
ボン酸またはその誘導体との共重合体の代表的な共重合
体としては、エチレン・(メタ)アクリル酸またはその
アルキルエステル共重合体が挙げられ、これらのコモノ
マーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸
メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタ
クリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プ
ロピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソプ
ロピル、アクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸−n−
ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シク
ロヘキシル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリ
ル、アクリル酸ステアリル、メタクリル酸ステアリル、
アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等を挙
げることができる。この中でも特に好ましいものとして
(メタ)アクリル酸のメチル、エチル等のアルキルエス
テルを挙げることができる。特に(メタ)アクリル酸エ
ステル含有量は3〜20重量%、好ましくは5〜15重
量%の範囲である。これら共重合体のMFRは、0.1
〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/分、
さらに好ましくは0.5〜30g/10分の範囲で選択
される。
【0011】従来公知のチーグラー系触媒、フィリップ
ス系触媒あるいはメタロセン系触媒等を用いて、高・中
・低圧の条件下で、気相法、溶液法、スラリー法等の公
知方法によるエチレン単独重合体、エチレンと炭素数3
〜12のα−オレフィンとの共重合体とは、密度が0.
94〜0.97g/cm3の高密度ポリエチレン(HDP
E)、密度が0.91〜0.94g/cm3の線状低密度
ポリエチレン(以下LLDPEと称す)、密度が0.8
6〜0.91g/cm3の超低密度ポリエチレン(以下V
LDPEと称す)、密度が0.86〜0.91g/cm3
のエチレン・プロピレン共重合体ゴム、エチレン・プロ
ピレン・ジエン共重合体ゴム等のエチレン・α−オレフ
ィン共重合体ゴムを包含する。
【0012】上記高密度ポリエチレン(HDPE)は、
公知のチーグラー触媒等を用いてスラリー法、溶液法ま
たは気相法による公知のプロセスにより製造されるエチ
レン単独重合体またはエチレンと炭素数3〜12のα−
オレフィンとの共重合体およびそれらの混合物であり、
具体的なα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブ
テン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−
オクテン、1−ドデセン等を挙げることができる。これ
らのα−オレフィンのうち特に好ましいのは炭素数3〜
8のα−オレフィンである。
【0013】本発明におけるHDPEは、密度が0.9
4〜0.97g/cm3、好ましくは0.95〜0.97g
/cm3、MFRが0.01〜100g/10分、好まし
くは0.05〜50g/10分、特に好ましくは0.1〜
30g/10分である。
【0014】LLDPEとは、密度が0.91〜0.94
g/cm3、好ましくは0.91〜0.93g/cm3の範
囲のエチレン・α−オレフィン共重合体であり、MFR
が0.05〜100g/10分、好ましくは0.1〜50
g/10分、さらに好ましくは0.5〜30g/10分
の範囲で選択される。分子量分布(Mw/Mn)は特に
限定はないが、3.0〜13、好ましくは3.5〜8の範
囲にあるのが一般的である。上記LLDPEのα−オレ
フィンは、炭素数3〜20、好ましくは炭素数4〜1
2、さらに好ましくは炭素数6〜12の範囲のα−オレ
フィンであり、具体的にはプロピレン、1−ブテン、4
−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン
等が挙げられる。
【0015】また、上記VLDPEとは、密度が0.8
6〜0.91g/cm3、好ましくは0.88〜0.905
g/cm3の範囲のエチレン−α−オレフィン共重合体
であり、MFRが0.01〜100g/10分、好まし
くは0.1〜50g/10分の範囲で選択される。該V
LDPEは、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)と
エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム(EPR、EP
DM)の中間の性状を示すポリエチレンであり、示差走
査熱量測定法(DSC)による最大ピーク温度(Tm)
60℃以上、好ましくは、100℃以上、かつ沸騰n−
ヘキサン不溶分10重量%以上の性状を有する特定のエ
チレン・α−オレフィン共重合体であり、LLDPEが
示す高結晶部分とエチレン・α−オレフィン共重合体ゴ
ムが示す非晶部分とを合わせ持つ樹脂であって、前者の
特徴である耐衝撃性、耐熱性などと、後者の特徴である
ゴム状弾性、耐低温衝撃性などが、バランスよく共存し
ている。
【0016】また、上記エチレン・α−オレフィン共重
合体ゴムとは、密度が0.86〜0.91g/cm3未満
のエチレン・プロピレン共重合体ゴム、エチレン・プロ
ピレン・ジエン共重合体ゴム等が挙げられ、該エチレン
・プロピレン系ゴムとしては、エチレンおよびプロピレ
ンを主成分とするランダム共重合体(EPM)、および
第3成分としてジエンモノマー(ジシクロペンタジエ
ン、エチリデンノルボルネン等)を加えたものを主成分
とする、ランダム共重合体(EPDM)が挙げられる。
【0017】前記ポリプロピレンとは、プロピレンの単
独重合体、プロピレンと他のαーオレフィンとのランダ
ム共重合体、ブロック共重合体等を包含する。
【0018】上記ポリエチレン、ポリプロピレンまたは
その混合物等のポリオレフィンのMFRは、0.05〜
100g/10分、好ましくは0.1〜50g/10
分、さらに好ましくは0.5〜30g/10分の範囲で
ある。MFRが0.05g/10分未満では、成形性が
悪化し、MFRが100g/10分を超えるものは溶融
張力が低く、成形加工性、機械的強度等が低下する虞を
生じる。
【0019】本発明の(B)成分は、不飽和カルボン酸
またはその誘導体で表面処理された無機充填剤である。
該不飽和カルボン酸またはその誘導体とは、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、無水
イタコン酸等の酸類;アクリル酸メチル、メタクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アク
リル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸イ
ソプロピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸−
n−ブチル、メタクリル酸−n−ブチル、アクリル酸シ
クロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル
酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸ステア
リル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸グリシジル等の(メタ)アクリルアル
キルエステル類;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無
水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸類をカリウム、ナ
トリウム、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム等の金属
で中和した金属塩等を挙げることができるが、特にこれ
らに限定されるものではない。この中でも特に好ましい
ものとして(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸等の酸
類が好ましい。
【0020】上記無機充填剤とは、一般的に紙に配合さ
れる充填剤ならばよく、特に限定されない。具体的に
は、二酸化チタン、タルク、クレー、カオリン、硫酸バ
リウム、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、酸化ケイ素、けい藻土等が挙げられる。これ
らの中でも二酸化チタンは、少量の配合で光の遮蔽性が
よく、印刷画像の鮮明性が良好となるので好ましい。ま
た、炭酸カルシウムは、表面硬度の向上と樹脂被覆表面
の鋭利な凹凸の形成により、鉛筆での筆記性が向上する
という利点を有しており、本発明の充填剤として最も好
ましい。
【0021】無機充填剤の表面処理方法は、特に限定さ
れないが、最も簡便な方法としては、ヘンシェルミキサ
ー等を用いて、ドライブレンドする方法が挙げられる。
すなわち、粉末の充填剤に所定量の不飽和カルボン酸お
よびその誘導体をを添加して攪拌混合する方法で得るこ
とができる。混合時の温度は特に限定はないが、40〜
100℃が好適である。表面処理の他の方法としては、
水あるいは有機溶媒中に充填剤および不飽和カルボン酸
およびその誘導体を分散あるいは溶解させて行う方法等
もある。しかし、効果と経済性のバランスからドライブ
レンド法が好適に使用される。表面処理する際の表面処
理剤と無機充填剤の配合割合は特に限定されるものでは
ないが、効果と経済性の観点から表面処理剤を無機充填
剤100重量部に対して、0.001〜10重量部の範
囲であることが好ましい。
【0022】上記(A)ポリオレフィンと(B)表面処
理された無機充填剤との配合割合は、(A)成分が99
〜50重量%、(B)成分が1〜50重量%の範囲であ
り、好ましくは(A):(B)が95〜65:5〜35
重量%の範囲で選択される。ポリオレフィンの配合量が
50重量%以下であると溶融押出成形性が低下し、99
重量%を超える場合には印刷インクの接着性が改良され
ない。
【0023】本発明の組成物の配合は従来の樹脂組成物
配合法として一般に用いられる公知の方法により配合す
ることができる。その一例としては(A)成分、(B)
成分、およびその他の添加可能なポリオレフィン樹脂等
をフィルム成形時に単にドライブレンドすることにより
行える。また他の例としては(A)成分、(B)成分、
他のポリオレフィン樹脂、および所望により各種添加剤
をタンブラー、リボンブレンダーまたはヘンシェルミキ
サー等の混合機を使用してドライブレンドした後、単軸
押出機、二軸押出機等の連続式溶融混練機をにより溶融
混合し、押し出してペレットを調製することによって該
樹脂組成物を得ることができる。
【0024】本発明の印刷支持体における紙の基質に樹
脂被覆層を設ける方法は、押出ラミネーション法、ドラ
イラミネーション法等、特に限定されるものではない
が、効果と経済性の点から押出成形による押出ラミネー
ション法が最も好ましい。これら樹脂被覆層を形成させ
る際に、必要に応じて基質面にコロナ放電処理、火炎処
理、紫外線処理、プラズマ処理、オゾン処理、アンカー
コート処理などの表面処理を施してもよい。該樹脂組成
物が印刷面にあるならば、基質と該樹脂組成物との間に
他のプラスチックフィルムの層が積層されていてもよ
い。
【0025】さらに本発明においては、必要に応じてワ
ックス類、酸化防止剤、帯電防止剤、有機あるいは無機
系顔料、紫外線防止剤、ブロッキング防止剤などの添加
剤を配合することができる。滑剤については従来の滑剤
の他に特にVITON等の滑剤が表面の平滑性をよくす
る上で非常に有効である。
【0026】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例に基づい
て具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定さ
れるものではない。 (実施例1)市販の炭酸カルシウム2kgとアクリル酸
1.0gとをヘンシェルミキサーを用いて、80℃、3
0分混合して表面処理された炭酸カルシウムを得た。次
いでこの炭酸カルシウム1kgとポリプロピレン樹脂
(日本ポリオレフィン(株)製、J−アロマーLR51
0)3kg((A)+(B)全体に対する(B)の割合
は25重量%)、帯電防止剤(花王(株)製、TS−
6)90g(樹脂100gにつき1gの割合)とをヘン
シェルミキサーで混合し、30mmφの同方向2軸押出
機を用いて200℃にて溶融混練を行った。得られた樹
脂組成物を50mmφの押出ラミネーター機を用いて樹
脂温度280℃、エアギャップ120mm、引取速度1
50m/分で上質紙(70g/m2)上に20μmの厚
みでラミネートした。ラミネート成形時には溶融膜も安
定しており、成膜安定性に優れており、発煙も少なく作
業環境も良かった。
【0027】このラミネート紙に32W/分・m2のコ
ロナ処理を施した。この被覆紙の樹脂面に印刷機(明製
作所製、RIテスターRI−3,インクは東洋インキ
(株)製、TSP400)を用いて印刷を行った。画像
の鮮明度は良好でまたインクの接着性をセロテープの粘
着剤面をインク面に擦り付け、それを剥がす方法で調べ
たが、インクの剥離は無かった。また樹脂面に鉛筆で文
字をかいた際に通常の紙と同等の筆記性が認められた。
次いで、この樹脂被覆紙を60℃×24時間の熱処理を
行って、長期保管の促進テストとした。熱処理された被
覆紙の樹脂面に上記と同様の印刷を行った。画像の鮮明
度は良好であり、インクはセロテープ剥離試験でも剥離
しなかった。
【0028】(実施例2)実施例1において用いた表面
処理された炭酸カルシウムの配合割合を5重量%とした
以外は実施例1と全く同様の方法で試験片を得た。熱処
理前後のインク接着性は良好であった。
【0029】(実施例3)実施例1において用いた表面
処理された炭酸カルシウムの配合割合を40重量%とし
た以外は実施例1と全く同様の方法で試験片を得た。熱
処理前後のインク接着性は良好であった。
【0030】(実施例4)実施例1において用いたアク
リル酸1gをメタクリル酸5gとした以外は実施例1と
全く同様の方法で試験片を得た。熱処理前後のインク接
着性は良好であった。
【0031】(実施例5)実施例1において用いたアク
リル酸1gを無水マレイン酸2gとした以外は実施例1
と全く同様の方法で試験片を得た。熱処理前後のインク
接着性は良好であった。
【0032】(実施例6)実施例1において用いたポリ
プロピレンを低密度ポリエチレン(日本ポリオレフィン
(株)製 L133,密度0.923g/cm3,MF
R3.0dg/分)とした以外は実施例1と全く同様の
方法で試験片を得た。熱処理前後のインク接着性は良好
であった。
【0033】(実施例7)無機フィラーを二酸化チタン
とした以外は実施例1と全く同様の方法で試験片を得
た。熱処理前後のインク接着性は良好であった。
【0034】(比較例1)表面処理をしない炭酸カルシ
ウムを用いた以外は実施例1と全く同様の方法でコロナ
処理された樹脂被覆紙を得た。コロナ処理後のインクの
接着性をセロテープ剥離法で調べた。結果は良好であっ
た。次いで熱処理後印刷してインク接着性を調べるとセ
ロテープにより容易に剥がれた。
【0035】(比較例2)実施例1において用いた表面
処理された炭酸カルシウムの配合量を樹脂LR510
3kgに対して15g((A)+(B)全体に対する
(B)の配合割合が0.5重量%)とした以外は実施例
1と全く同様の方法で試験片を得た。熱処理前のインク
接着性は良好であったが、熱処理後はインクは容易に剥
がれた。
【0036】
【発明の効果】上記のように本発明によれば、印刷イン
クの接着性に優れたポリオレフィン樹脂被覆紙が得ら
れ、長期保管をしても印刷インクの接着力が低下せず、
印刷画像形成性、鉛筆筆記性、耐湿性、印刷インク接着
性等に優れる印刷用支持体およびその製造方法が提供さ
れる。
フロントページの続き (72)発明者 坂本 浩 長野県塩尻市大字宗賀1番地 昭和電工株 式会社塩尻研究所内 (72)発明者 伊藤 桂 長野県塩尻市大字宗賀1番地 昭和電工株 式会社塩尻研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルプを主成分とする紙を基質とし、そ
    の少なくとも一方の基質面に、(A)ポリオレフィン5
    0〜99重量%と、(B)不飽和カルボン酸およびその
    誘導体で表面処理された無機充填剤1〜50重量%を必
    須成分として含むポリオレフィン樹脂組成物層が形成さ
    れてなることを特徴とする印刷用支持体。
  2. 【請求項2】 前記(B)不飽和カルボン酸およびその
    誘導体が、アクリル酸であることを特徴とする請求項1
    に記載の印刷用支持体。
  3. 【請求項3】 パルプを主成分とする紙を基質とし、そ
    の少なくとも一方の基質面に、(A)メルトフローレー
    トが0、1〜100g/10分のポリオレフィン50〜
    99重量%と(B)不飽和カルボン酸およびその誘導体
    で表面処理された無機充填剤1〜50重量%を必須成分
    として含むポリオレフィン樹脂組成物を溶融押出法で被
    覆してなることを特徴とする印刷用支持体の製造方法。
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