JP2007160700A - Film for laminating thermoforming sheet and its production method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、食品を詰めるトレー、カップ等の成形に使用する熱成形シートに積層する熱成形シート積層用フイルムに関し、さらに詳しくは、熱成形シートから剥がれないようにした二軸延伸ポリプロピレンフイルムと印刷層とからなる熱成形シート積層用フイルムに関するものである。 The present invention relates to a film for laminating a thermoformed sheet to be laminated on a thermoformed sheet used for forming food trays, cups, etc., and more specifically, a biaxially stretched polypropylene film and a print which are not peeled off from the thermoformed sheet. The present invention relates to a film for laminating thermoformed sheets comprising layers.
コンビニエンスストアー、デパート、スーパー等の食品売り場では、トレー、カップ、丼容器等の食品容器に、惣菜、麺類等の食品が詰められて売られている場合が多い。これらの食品容器は、一般に、ポリプロピレンシート、発泡ポリプロピレンシート、フィラー入りポリプロピレンシート、耐熱ポリスチレンシート、耐熱発泡ポリスチレンシート等の熱成形シートを真空又は真空・圧空成形して製造されている。 In food stores such as convenience stores, department stores, and supermarkets, food containers such as trays, cups, and bowls are often packed with food such as side dishes and noodles. These food containers are generally produced by vacuum or vacuum / pressure forming of thermoformed sheets such as polypropylene sheets, expanded polypropylene sheets, filled polypropylene sheets, heat-resistant polystyrene sheets, heat-resistant foamed polystyrene sheets and the like.
これらの熱成形シートは単独で用いられることは少なく、耐熱ポリスチレンシート、耐熱発泡ポリスチレンシートの場合には、ポリスチレンが油に弱く、油分を含む食品に用いると電子レンジで加熱した時に容器に穴が開く等の問題があるため、未延伸のポリプロピレンフイルムを積層している。
また、ポリプロピレンシートの場合には、成形時の加熱によってシートの中央部が垂れ下がる、いわゆるドローダウンを改善することと、表面光沢を与えることのために、二軸延伸ポリプロピレンフイルムを積層することが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
These thermoformed sheets are rarely used alone. In the case of heat-resistant polystyrene sheets and heat-resistant foamed polystyrene sheets, polystyrene is weak against oil, and when used in foods containing oil, the container has holes when heated in a microwave oven. Due to problems such as opening, unstretched polypropylene film is laminated.
Also, in the case of polypropylene sheets, it is proposed to laminate a biaxially oriented polypropylene film to improve the so-called drawdown in which the central part of the sheet hangs down due to heating during molding and to give surface gloss. (For example, see
一方、これらポリプロピレンフイルムには食品容器の商品価値を高めるため裏印刷が施されている。印刷は油性グラビア印刷と水性グラビア印刷があるが、近年、油性インキの溶剤の持つ印刷作業時の悪臭、健康に対する作業環境、爆発の危険性、印刷物の残留溶剤臭、工場周辺の環境汚染、ＣＯ２削減の問題や、溶剤を全て揮散させるので溶剤資源の無駄使いの問題、さらに、下記の法規制に対応するために、水性グラビア印刷に移行しつつある。（例えば、特許文献３〜５参照） On the other hand, these polypropylene films are back-printed to increase the commercial value of food containers. There are two types of printing: oil-based gravure printing and water-based gravure printing. In recent years, bad odor during printing work with oil-based ink solvents, work environment for health, danger of explosion, residual solvent odor of printed materials, environmental pollution around the factory, CO (2) In order to meet the problem of reduction, the problem of wasteful use of solvent resources because all the solvent is volatilized, and the following laws and regulations, it is shifting to aqueous gravure printing. (For example, see Patent Documents 3 to 5)
消防法改正（１９９０年）
グラビアインキの指定数量変更
第２石油類（５００Ｌ）→第１石油類（２００Ｌ）
大気汚染、悪臭防止法改正（１９９４年）
キシレン、トルエン、酢酸エチルイソブタノール等が追加
労働安全衛生法（１９９５年）
トルエンの作業環境濃度の変更１００ｐｐｍ→５０ｐｐｍ
製造物責任法（１９９５年）
印刷物残留溶剤量の低減要望
ＰＲＴＲ法（２００１年）
トルエン、キシレン等特定化学物質の排出量と廃棄物に含まれる移動量届けの
義務化
炭化水素類排出規制（２００１年、埼玉県生活環境保全条例）
炭化水素類５００ｋｇ／日又は揮発性物質５０００ｋｇ／月使用の製造所→除
去率８０％以上の処理設備
Fire Service Law Revision (1990)
Change in specified quantity of gravure ink 2nd petroleum (500L) → 1st petroleum (200L)
Revision of the Air Pollution and Odor Control Law (1994)
Xylene, Toluene, Ethyl Isobutanol Acetate, etc. are added to the Industrial Safety and Health Act (1995)
Change of working environment concentration of toluene 100ppm → 50ppm
Product Liability Act (1995)
Request for reduction of residual amount of printed matter PRTR method (2001)
Mandatory emission of specific chemical substances such as toluene and xylene and the transfer of waste contained in wastes Restriction of hydrocarbon emissions (2001, Saitama Living Environment Conservation Ordinance)
Plants using hydrocarbons of 500 kg / day or volatile substances of 5000 kg / month → Treatment facilities with a removal rate of 80% or more
しかしながら、特許文献１、２で提案されている二軸延伸ポリプロピレンフイルムは、光沢があり熱成形時のドローダウンを防止することができるが、熱成形シートから剥がれ、成形の安定性、成形品の寸法安定性に欠けるという問題があった。
However, the biaxially stretched polypropylene film proposed in
なお、未延伸ポリプロピレンフイルムは、耐油性があり、油分の多い食品でも電子レンジで加熱した際、穴が開くことはないので、耐熱ポリスチレンシートや耐熱発泡ポリスチレンシートの容器内面側に積層して用いることができるが、表面光沢がなく、食品容器としての美粧性に欠けるものであった。 In addition, unstretched polypropylene film is oil-resistant, and even when it is heated in a microwave oven, even foods with high oil content do not open holes, so it is used by laminating on the inner surface of heat-resistant polystyrene sheets or heat-resistant foamed polystyrene sheets. However, it had no surface gloss and lacked cosmetic properties as a food container.
本発明者らは、上述した課題を解決すべく鋭意検討し、従来の二軸延伸ポリプロピレンフイルムが剥がれ易い原因が延伸倍率にあることを見出した。すなわち、特許文献１、２においては、ＭＤ方向の延伸倍率が３〜４倍、ＴＤ方向の延伸倍率が８〜１２倍であり、また、面積延伸倍率が２０〜４５倍であるので、分子配向度が大きく熱成形時の収縮力が大きくなり、熱成形シートから剥がれるものであった。そこで、さらに鋭意検討し、ＭＤ方向の延伸倍率が３〜６倍、ＴＤ方向の延伸倍率が３〜６倍で、面積倍率が９〜３６倍で延伸し、１２０℃のグリセリン浴の収縮率がＭＤ方向及びＴＤ方向ともに夫々０．５〜１５％であれば、剥がれることが無いことを見出し、本発明を完成させたものである。
The present inventors diligently studied to solve the above-mentioned problems, and found that the stretch ratio is the cause of the conventional biaxially stretched polypropylene film being easily peeled off. That is, in
すなわち、請求項１に係る熱成形シート積層用フイルムは、ＭＤ方向及びＴＤ方向の延伸倍率が３〜６倍、面積倍率が９〜３６倍となるように二軸延伸した後、ＭＤ方向及びＴＤ方向ともに弛緩させて熱処理を行い、１２０℃グリセリン浴の収縮率がＭＤ方向及びＴＤ方向ともに０．５〜１５％である二軸延伸ポリプロピレンフイルムと、該二軸延伸ポリプロピレンフイルムに水性グラビアインキで印刷が施された印刷層とを有することを特徴として構成されている。
That is, the film for laminating thermoformed sheets according to
請求項２に係る熱成形シート積層用フイルムは、請求項１記載において、二軸延伸ポリプロピレンフイルムが、チューブラー法でＭＤ方向及びＴＤ方向が同時に二軸延伸されたことを特徴として構成されている。
The film for laminating thermoformed sheets according to claim 2 is characterized in that, in
請求項３に係る熱成形シート積層用フイルムは、請求項１又は２記載において、印刷層が、顔料濃度１０〜５０％の水性グラビアインキを用い、ヘリオ彫刻（スタイラス角度１３０度）によるスクリーン線数が２００線未満、版深が３５μｍ以上の版胴により印刷され、その後８０℃以上の熱風で乾燥されたものであることを特徴として構成されている。
The film for laminating thermoformed sheets according to claim 3 is the film according to
請求項４に係る熱成形シート積層用フイルムは、請求項１、２又は３記載において、印刷層に用いた水性グラビアインキのビヒクルが、二軸延伸ポリプロピレンフイルムと熱成形シートとを熱貼合する接着成分からなることを特徴として構成されている。
The film for laminating thermoformed sheets according to claim 4 is the water-based gravure ink vehicle used in the printing layer according to
請求項５に係る熱成形シート積層用フイルムは、請求項１、２、３又は４記載において、印刷層面に、二軸延伸ポリプロピレンフイルムと熱成形シートとを熱貼合する接着成分からなるコート層が形成されていることを特徴として構成されている。
The film for laminating thermoformed sheets according to claim 5 is a coating layer comprising an adhesive component according to
請求項６に係る熱成形シート積層用フイルムは、請求項１、２、３、４又は５記載において、印刷層が、印刷工程−乾燥工程−冷却工程からなる印刷ユニットを複数設けたグラビア印刷装置で多色グラビア印刷されたものであって、前記二軸延伸ポリプロピレンフイルムは、各印刷ユニットにおいて乾燥工程で付与した熱量を冷却工程で冷却して消去し、各印刷ユニットにおける印刷工程での温度を略同一となるようにしたことを特徴として構成されている。
The film for laminating thermoformed sheets according to claim 6 is a gravure printing apparatus according to
請求項７に係る熱成形シート積層用フイルムは、請求項６記載において、冷却工程における二軸延伸ポリプロピレンフイルムの冷却が、印刷層側の面は冷風と冷却ロールにより冷却し、反印刷層側の面は蒸発潜熱が大きく、蒸気圧が高くて気化し易い性質を有する１種類又は２種以上の冷却用液体を塗布後、冷風を吹き付けて冷却用液体を気化させ、その蒸発潜熱によって冷却することを特徴として構成されている。 The film for laminating thermoformed sheets according to claim 7 is the film according to claim 6, wherein the biaxially stretched polypropylene film in the cooling step is cooled by cooling air and a cooling roll on the surface on the printed layer side, The surface has a large latent heat of vaporization, high vapor pressure, and one or more kinds of cooling liquids that have the property of being easily vaporized. After that, the cooling liquid is vaporized by blowing cold air and cooled by the latent heat of vaporization. It is configured as a feature.
請求項８に係る熱成形シート積層用フイルムの製造方法は、ＭＤ方向及びＴＤ方向それぞれの延伸倍率が３〜６倍、面積倍率が９〜３６倍でチューブラー法により同時二軸延伸した後、ＭＤ方向及びＴＤ方向ともに弛緩させて熱処理を行い、１２０℃グリセリン浴で収縮率がＭＤ方向及びＴＤ方向ともに０．５〜１５％である二軸延伸ポリプロピレンフイルムを形成し、該二軸延伸ポリプロピレンフイルムに、顔料濃度が１０〜５０％で、二軸延伸ポリプロピレンフイルムと熱成形シートの両方に接着する接着成分からなるビヒクルを含有する水性グラビアインキと、スクリーン線数が２００線未満、版深が３５μｍ以上の版胴とを用い、複数の印刷ユニットの各印刷ユニットにおいて８０℃以上の熱風で乾燥し、次いで印刷層面は冷風と冷却ロールで冷却し、反印刷層側の面は蒸発潜熱が大きく、蒸気圧が高くて気化し易い冷却用液体を塗布するとともに冷風を吹き付けて急速に冷却し、各印刷ユニットの印刷時の二軸延伸ポリプロピレンフイルムを略同一温度として印刷することを特徴として構成されている。
The method for producing a film for laminating a thermoformed sheet according to
請求項１に係る熱成形シート積層用フイルムにおいては、ＭＤ方向及びＴＤ方向の延伸倍率が３〜６倍、面積倍率が９〜３６倍となるように二軸延伸した後、ＭＤ方向及びＴＤ方向ともに弛緩させて熱処理を行い、１２０℃グリセリン浴の収縮率がＭＤ方向及びＴＤ方向ともに０．５〜１５％である二軸延伸ポリプロピレンフイルムを用いることにより、熱成形時の収縮力が大きくなるのを抑制することができるので、二軸延伸ポリプロピレンフイルムが熱成形シートから剥がれるのを防止することができる。
In the film for laminating thermoformed sheets according to
また、印刷層を水性グラビアインキで印刷しているので、環境他各種法規制に対応することができ、食品にとって最も重要な残留溶剤臭もない。 Moreover, since the printing layer is printed with the water-based gravure ink, it can respond to various laws and regulations such as the environment, and there is no residual solvent odor most important for food.
請求項２に係る熱成形シート積層用フイルムにおいては、二軸延伸ポリプロピレンフイルムをチューブラー法でＭＤ方向及びＴＤ方向が同時に二軸延伸することにより、テンタ−を用いて延伸する場合に比して、簡単且つ安価に二軸延伸することができるので、設備投資を少なくすることができる。 In the film for laminating thermoformed sheets according to claim 2, the biaxially stretched polypropylene film is biaxially stretched in the MD direction and TD direction simultaneously by the tubular method, as compared with the case of stretching using a tenter. Since the biaxial stretching can be performed easily and inexpensively, the capital investment can be reduced.
請求項３に係る熱成形シート積層用フイルムにおいては、印刷層を、顔料濃度１０〜５０％の水性グラビアインキを用い、ヘリオ彫刻（スタイラス角度１３０度）によるスクリーン線数が２００線未満、版深が３５μｍ以上の版胴により印刷し、その後８０℃以上の熱風で乾燥することにより、容器を成形した際のコーナー部分において印刷が薄くなるのを防止することができる。 The film for laminating thermoformed sheets according to claim 3 uses a water-based gravure ink having a pigment concentration of 10 to 50% as the printing layer, has a screen line number of less than 200 lines by Helio engraving (stylus angle 130 degrees), plate depth Is printed with a plate cylinder of 35 μm or more, and then dried with hot air of 80 ° C. or more, it is possible to prevent the printing from becoming thin at the corner when the container is formed.
すなわち、印刷が施された二軸延伸ポリプロピレンフイルムを熱成形シートに積層した容器成形用積層材は、容器に成形された際、熱成形シートの伸びに追従して二軸延伸ポリプロピレンフイルムも伸びることになり、二軸延伸ポリプロピレンフイルムの伸びた部分は、インキの量が少なく色が薄くなる。特に、容器のコーナーの部分は、色が薄くなって色調が変わるものであり、油性グラビア印刷でも満足するものではなく、水性グラビア印刷においては、さらにインキの量が少なくなるので、色調の変化が極めて顕著となるものであった。 That is, when a biaxially stretched polypropylene film on which a printed biaxially stretched polypropylene film is laminated on a thermoformed sheet, the biaxially stretched polypropylene film follows the elongation of the thermoformed sheet when formed into a container. Thus, the stretched portion of the biaxially oriented polypropylene film has a small amount of ink and a lighter color. In particular, the corner portion of the container changes in color tone due to light color, which is not satisfactory even with oil-based gravure printing, and in water-based gravure printing, the amount of ink is further reduced, so the color tone changes. It was extremely prominent.
ところで、二軸延伸ポリプロピレンフイルムと熱成形シートとを貼合した容器成形用積層材を容器に成形した際、伸ばされた部分の印刷の色が薄くならないようにするためには、インキ中の顔料濃度を高くして多くの顔料を転移させて濃く印刷すれば防げる。しかし、油性グラビアインキは顔料を溶剤に溶解させる方式であるので、顔料濃度が高くなると油性グラビアインキの粘度が高くなり、印刷時の適正粘度からはずれることとなる。したがって、油性グラビアインキの顔料濃度を高くすることは困難であった。 By the way, in order to prevent the printed color of the stretched portion from becoming thin when a container-molded laminate is formed by laminating a biaxially stretched polypropylene film and a thermoformed sheet, a pigment in the ink is used. This can be prevented by increasing the density to transfer many pigments and printing darkly. However, since the oil-based gravure ink is a method in which a pigment is dissolved in a solvent, when the pigment concentration increases, the viscosity of the oil-based gravure ink increases and deviates from an appropriate viscosity at the time of printing. Therefore, it has been difficult to increase the pigment concentration of the oil-based gravure ink.
これに対し、水性グラビアインキは顔料を水に分散させる方式であるので、顔料濃度を高くしても粘度は高くならず、顔料濃度を高くすることができる。 On the other hand, since the water-based gravure ink is a system in which a pigment is dispersed in water, the viscosity does not increase even if the pigment concentration is increased, and the pigment concentration can be increased.
表１に油性グラビアインキと水性グラビアインキの顔料濃度と粘度との関係を示す。 Table 1 shows the relationship between the pigment concentration and the viscosity of the oil-based gravure ink and the water-based gravure ink.
カラーは赤、黄、青色
ところで、水性グラビアインキの溶剤の持つ蒸発潜熱は、油性グラビアインキの溶剤の持つ蒸発潜熱の４．３倍〜４．６倍であるため、その乾燥効率が問題となり、この対応策として、メッシュ線数が２００〜４００線、版深が１０〜１７μｍの版胴で印刷し、インキの転移量を少なくして印刷スピードを落さずに乾燥する方法が提案されている。 By the way, since the latent heat of evaporation of the solvent of the water-based gravure ink is 4.3 to 4.6 times that of the solvent of the oil-based gravure ink, the drying efficiency becomes a problem. A method has been proposed in which printing is performed with a plate cylinder having a number of 200 to 400 lines and a plate depth of 10 to 17 μm, and drying is performed without decreasing the printing speed by reducing the amount of ink transferred.
したがって、水性グラビアインキの顔料濃度を上げたとしても、水性グラビアインキの転移量が少ないため顔料の絶対量も少なく、その結果、充分に濃い印刷をすることはできなかった。 Therefore, even if the pigment concentration of the aqueous gravure ink is increased, the absolute amount of the pigment is also small because the transfer amount of the aqueous gravure ink is small, and as a result, sufficiently dark printing cannot be performed.
表２にヘリオ彫刻（スタイラス角度１３０度）によるスクリーン線数と版深とインキの転移量との関係を示す。 Table 2 shows the relationship between the number of screen lines, plate depth, and ink transfer amount by Helio engraving (stylus angle 130 degrees).
今、通常の油性グラビア版であるスクリーン線数１７５線、版深４２μｍの版胴を用い、油性グラビアインキの顔料濃度１０％、水性グラビアインキの顔料濃度１５％で夫々印刷したとすると、印刷物への顔料の転移量は、油性グラビアインキにおいて、６．５ｇ×１０／１００＝０．６５ｇ／ｍ2、水性グラビアインキにおいて、６．５ｇ×１５／１００＝０．９７５ｇ／ｍ2となる。したがって、０．９７５／０．６５＝１．５と、水性グラビアインキは油性グラビアインキの１．５倍の顔料の転移量となり、その結果、水性グラビア印刷は油性グラビア印刷の１．５倍濃く印刷することができる。 Suppose that a normal oil-based gravure plate with a screen line number of 175 lines and a plate cylinder with a plate depth of 42 μm is used for printing with an oil-based gravure ink pigment concentration of 10% and an aqueous gravure ink pigment concentration of 15%. transfer amount of the pigment in the oil-based gravure inks, 6.5g × 10/100 = 0.65g / m 2, in an aqueous gravure ink, a 6.5g × 15/100 = 0.975g / m 2. Therefore, 0.975 / 0.65 = 1.5, the water-based gravure ink has a pigment transfer amount 1.5 times that of the oil-based gravure ink, and as a result, the water-based gravure printing is 1.5 times darker than the oil-based gravure printing. Can be printed.
また、水性グラビアインキの乾燥を効率良くするために、スクリーン線数３００線、版深２５μｍの版胴を用いて水性グラビア印刷をしたとすると、顔料の転移量は２．７ｇ×１５／１００＝０．４０５ｇ／ｍ2となり、通常の油性グラビア印刷における顔料の転移量０．６５ｇ／ｍ2より少なくなり、油性グラビア印刷よりも更に薄くなる。 Further, in order to efficiently dry the water-based gravure ink, when water-based gravure printing is performed using a plate cylinder having a screen line number of 300 and a plate depth of 25 μm, the pigment transfer amount is 2.7 g × 15/100 = 0.405 g / m 2, and the less than the transition amount 0.65 g / m 2 of the pigment in the conventional oil-based gravure printing, becomes thinner than the oil-based gravure printing.
以上のように、水性グラビア印刷の濃さと印刷スピードとは合矛盾し、両立させることが困難であったが、スクリーン線数２００線未満、版深３５μｍ以上の版胴を用いて印刷され、その後８０℃以上の熱風で乾燥することにより達成出来ることを見出したものである。 As described above, the density and printing speed of aqueous gravure printing contradict each other and it was difficult to achieve both, but printing was performed using a plate cylinder having a screen line number of less than 200 lines and a plate depth of 35 μm or more. It has been found that this can be achieved by drying with hot air of 80 ° C. or higher.
請求項４に係る熱成形シート積層用フイルムにおいて、印刷層に用いた水性グラビアインキのビヒクルを、二軸延伸ポリプロピレンフイルムと熱成形シートとを熱貼合する接着成分からなるようにすることにより、二軸延伸ポリプロピレンフイルムと熱成形シートとを簡単に熱貼合することができる。 In the film for laminating thermoformed sheets according to claim 4, the vehicle of the aqueous gravure ink used for the printing layer is made of an adhesive component that thermally bonds the biaxially stretched polypropylene film and the thermoformed sheet, A biaxially stretched polypropylene film and a thermoformed sheet can be easily heat-bonded.
すなわち、熱成形シートは厚く形成されているので剛性が大きく、特に、発泡耐熱ポリスチレンシートや発泡ポリプロピレンシートは剛性が大きいので、ロールの多いドライラミネート装置にかからず、また、ドライラミネートは強いニップ圧が必要なため、発泡したセルをつぶしてしまうことになるものであった。したがって、従来、二軸延伸ポリプロピレンフイルムと熱成形シートとを熱貼合するために、まず、二軸延伸ポリプロピレンフイルムに、熱成形シートと同じ樹脂からなる接着用フイルムをドライラミネートで貼合し、この接着用フイルムと熱成形シートとを熱貼合することにより行なっていた。 That is, since the thermoformed sheet is formed thick, it has high rigidity. Particularly, the foamed heat-resistant polystyrene sheet and the foamed polypropylene sheet have high rigidity, so that the dry laminating apparatus does not work with many rolls. Since pressure was required, the foamed cells would be crushed. Therefore, conventionally, in order to thermally bond a biaxially stretched polypropylene film and a thermoformed sheet, first, an adhesive film made of the same resin as the thermoformed sheet is bonded to the biaxially stretched polypropylene film by a dry laminate. This was done by heat bonding the adhesive film and the thermoformed sheet.
しかしながら、二軸延伸ポリプロピレンフイルムと熱成形シートの両方に熱接着する接着成分を水性グラビアインキのビヒクルとしてインキ中に含有させることにより、印刷すると同時に接着成分をコートすればそのまま熱成形シートと直接熱貼合することができ、接着フイルムを省いてドライラミネート工程を省略することができるものである。 However, if an adhesive component that is thermally bonded to both the biaxially oriented polypropylene film and the thermoformed sheet is contained in the ink as a vehicle of the aqueous gravure ink, if the adhesive component is coated at the same time as printing, the thermoformed sheet is directly heated. It can be bonded and the adhesive film can be omitted and the dry laminating step can be omitted.
また、従来、油性のドライラミネートで貼り合わせているため、溶剤の持つ各種法規制への対応、残留溶剤臭、作業環境の問題や４０〜６０℃で３〜４日間エージングする場所の問題、エネルギー費等ドライラミネートに係る問題やシートと同種のフイルムの費用等コスト高となる問題があったが、これらも解決することができる。 Conventionally, since it is bonded with an oil-based dry laminate, it complies with various laws and regulations of solvents, residual solvent odor, problem of working environment, problem of place aging at 40-60 ° C for 3-4 days, energy There are problems related to dry lamination, such as costs, and costs such as the cost of the same type of film as the sheet, but these can also be solved.
請求項５に係る熱成形シート積層用フイルムにおいては、印刷層面に、二軸延伸ポリプロピレンフイルムと熱成形シートとを熱貼合する接着成分からなるコート層を形成することにより、請求項４の場合と同様に、ドライラミネート工程を省略して、二軸延伸ポリプロピレンフイルムと熱成形シートとを簡単に熱貼合することができ、特に、ベタ印刷ではなく未印刷部の残る図柄の場合に有効である。 In the film for laminating thermoformed sheets according to claim 5, in the case of claim 4, by forming a coat layer composed of an adhesive component for thermally bonding the biaxially stretched polypropylene film and the thermoformed sheet on the printed layer surface. In the same way as above, the dry laminating process can be omitted and the biaxially oriented polypropylene film and thermoformed sheet can be easily heat-bonded, especially in the case of designs where unprinted parts remain instead of solid printing. is there.
請求項６に係る熱成形シート積層用フイルムにおいては、印刷層を、印刷工程−乾燥工程−冷却工程からなる印刷ユニットを複数設けたグラビア印刷装置で多色グラビア印刷し、二軸延伸ポリプロピレンフイルムを、各印刷ユニットにおいて乾燥工程で付与した熱量を冷却工程で冷却して消去し、各ユニットにおける印刷工程での温度を略同一となるようにすることにより、印刷ズレを防止することができる。 In the thermoformed sheet laminating film according to claim 6, the printing layer is subjected to multicolor gravure printing with a gravure printing apparatus provided with a plurality of printing units including a printing step, a drying step, and a cooling step, and a biaxially oriented polypropylene film is obtained. The amount of heat applied in the drying process in each printing unit is cooled and erased in the cooling process so that the temperature in the printing process in each unit is substantially the same, thereby preventing printing misalignment.
すなわち、水性グラビア印刷に用いる水性グラビアインキは、溶剤として水（７０％）―エタノール（３０％）を用いているため、油性グラビアインキの蒸発潜熱より大きいものであった。例えば、油性グラビアインキにおいては、トルエン（４０％）―酢酸エチルエステル（４０％）―イソプロピルアルコール（２０％）溶剤の蒸発潜熱（８６．９ｃａｌ／ｇ×０．４）＋（８８．２×０．４）＋（１５９．２×０．２）＝１０１．９ｃａｌ／ｇ、メチルエチルケトン（４０％）−酢酸エチルエステル（４０％）−イソプロピルアルコール（２０％）溶剤の蒸発潜熱（１０５．０×０．４）＋（８８．２×０．４）＋（１５９．２×０．２）＝１０９．１ｃａｌ／ｇであり、水性グラビアインキの溶剤；水（７０％）−エタノール（３０％）の蒸発潜熱は、（５８６．９ｃａｌ／ｇ×０．７）＋（１９９．２×０．３）＝４７０．７ｃａｌ／ｇと高いものである。 That is, since the water-based gravure ink used for water-based gravure printing uses water (70%)-ethanol (30%) as a solvent, it is larger than the latent heat of evaporation of the oil-based gravure ink. For example, in an oil-based gravure ink, the latent heat of vaporization of toluene (40%)-acetic acid ethyl ester (40%)-isopropyl alcohol (20%) solvent (86.9 cal / g × 0.4) + (88.2 × 0) .4) + (159.2 × 0.2) = 101.9 cal / g, methyl ethyl ketone (40%)-acetic acid ethyl ester (40%)-isopropyl alcohol (20%) latent heat of vaporization of the solvent (105.0 × 0 .4) + (88.2 × 0.4) + (159.2 × 0.2) = 109.1 cal / g, solvent for aqueous gravure ink; water (70%)-ethanol (30%) The latent heat of vaporization is as high as (586.9 cal / g × 0.7) + (199.2 × 0.3) = 470.7 cal / g.
したがって、水性グラビア印刷においては、水性グラビアインキを乾燥させるために、油性グラビアインキに比べて４．３（４７０．７／１０９．１）〜４．６（４７０．７／１０１．９）倍の熱量が必要であった。 Therefore, in water-based gravure printing, in order to dry the water-based gravure ink, 4.3 (470.7 / 109.1) to 4.6 (470.7 / 101.9) times as much as oil-based gravure ink. A calorie was needed.
表３にグラビアインキに用いられる主要溶剤の性質を示す。
このような水性グラビアインキの乾燥に大きな熱量が必要なことの対応策として、乾燥工程での滞留時間を長くすることや、熱風の風量を増加することや、熱風の温度を高くすることが考えられるが、滞留時間を長くすることは印刷スピードが遅くなって好ましくなく、風量を増加することは設備の改造や、また風によってフイルムがバタつくことにもなる。効率的に熱量を与えるには、熱風温度を上げることが最とも適しているが、フイルムの温度も上がることになり、フイルムの温度が上がるとフイルムに伸びが生じ、各色の印刷ピッチのズレにつながるものであった。 As countermeasures against the need for a large amount of heat for drying such water-based gravure ink, it is considered to increase the residence time in the drying process, increase the amount of hot air, or increase the temperature of hot air. However, it is not preferable to lengthen the residence time because the printing speed is slowed down. Increasing the air volume also causes modification of the equipment or fluttering of the film due to the wind. In order to efficiently apply heat, it is best to raise the hot air temperature, but the film temperature also rises, and when the film temperature rises, the film stretches and the print pitch of each color shifts. It was connected.
すなわち、効率的に熱量を与えて乾燥させるために熱風の温度を上げて乾燥させると、水性多色グラビア印刷の各色の印刷ユニットにおける印刷−乾燥―冷却工程中の乾燥工程で与えられた熱量によって二軸延伸ポリプロピレンフイルムの温度が上がり、冷却工程で冷却不足となり２色目、３色目と段々に熱が蓄積されて温度も段々に上昇する。その結果、二軸延伸ポリプロピレンフイルムの伸びも段々に大きくなり、すでに印刷した図柄が伸び（１色目が一番大きくなる）、その上に重ねて印刷するとズレて許容できない印刷ズレ（色ズレ）を起こすものである。図５に汎用延伸ポリプロピレン（２０μｍ）の伸長度の温度依存性を示す。 That is, when drying is performed by raising the temperature of hot air in order to efficiently apply heat and dry, depending on the amount of heat given in the drying process during the printing-drying-cooling process in each color printing unit of aqueous multicolor gravure printing. The temperature of the biaxially stretched polypropylene film is increased, the cooling process is insufficient, the heat is accumulated gradually in the second and third colors, and the temperature gradually increases. As a result, the elongation of the biaxially stretched polypropylene film increases gradually, the already printed pattern stretches (the first color is the largest), and misprinting (color misalignment) that is unacceptable when misprinted on top of it. It is what happens. FIG. 5 shows the temperature dependence of the degree of extension of general-purpose stretched polypropylene (20 μm).
そこで、乾燥工程でいくら熱風温度を上げて伸びが生じても、各印刷ユニットにおいて乾燥工程で付与した熱量を冷却工程で冷却して消去し、各ユニットにおける印刷工程での温度を略同一となるようにすると、各色の印刷時の伸びはほぼ同じとなり、図柄の伸びもほぼ同じとなって印刷ズレを起こさないものである。 Therefore, no matter how much the hot air temperature is increased in the drying process, the amount of heat applied in the drying process in each printing unit is cooled and erased in the cooling process, and the temperature in the printing process in each unit becomes substantially the same. By doing so, the elongation at the time of printing of each color becomes substantially the same, and the elongation of the pattern becomes almost the same, so that no printing misalignment occurs.
すなわち、市販の汎用延伸ポリプロピレンフイルム（２０μｍ）では、図柄の大きさを５ｃｍとすると、図柄は０．２ｍｍ以上ズレると色ズレと判るので、各色の印刷時の伸びの差が０．２／５０×１００＝０．４％の伸びの差まで許容できる。１色目の印刷温度（印刷時のフイルム温度）を２５℃とすれば、図５に示す（ＯＰＰ−２０μｍ）の実線から２５℃の伸び約０．３％に、伸びの差０．４％をプラスした０．７％の伸びた時の温度、約４３℃まで各印刷時のフイルム温度を冷却すれば許容範囲内となって印刷ズレは起こさないものである。 That is, in a commercially available general-purpose stretched polypropylene film (20 μm), if the size of the design is 5 cm, it is known that the design is color misalignment if it deviates 0.2 mm or more. X100 = acceptable to a difference in elongation of 0.4%. If the printing temperature of the first color (film temperature at the time of printing) is 25 ° C., the elongation difference of 0.4% from the solid line of (OPP-20 μm) shown in FIG. If the film temperature at the time of each printing is cooled to about 43 ° C., the temperature when 0.7% of the film is stretched, the printing temperature is within an allowable range and printing deviation does not occur.
請求項７に係る熱成形シート積層用フイルムにおいては、冷却工程における二軸延伸ポリプロピレンフイルムの冷却を、印刷層側の面は冷風と冷却ロールにより冷却し、反印刷層側の面は蒸発潜熱が大きく、蒸気圧が高くて気化し易い性質を有する１種類又は２種以上の冷却用液体を塗布後、冷風を吹き付けて冷却用液体を気化させ、その蒸発潜熱によって冷却することにより、二軸延伸ポリプロピレンフイルムを効率良く冷却することができる。 In the film for laminating thermoformed sheets according to claim 7, the biaxially oriented polypropylene film is cooled in the cooling step, the surface on the printing layer side is cooled by cold air and a cooling roll, and the surface on the anti-printing layer side has latent heat of evaporation. Biaxial stretching by applying one or two or more kinds of cooling liquids that are large and have a high vapor pressure and are easy to vaporize, then blown cold air to vaporize the cooling liquid and cool it by its latent heat of vaporization. A polypropylene film can be cooled efficiently.
すなわち、従来、冷風と冷却ロールで二軸延伸ポリプロピレンフイルムの印刷層面からのみの瞬間的な冷却であったため、反印刷層側の面に残る余熱が冷却ロールを離れてから伝熱で全体に伝わり、充分に冷却できなかった。そこで、印刷層面を従来の冷風と冷却ロールで冷却すると同時に、反印刷層側の面に冷却用液体を塗布し、その後冷風を吹き付けて気化させ、その蒸発潜熱で冷却することにより効果的に冷却することができる。 In other words, conventionally, instantaneous cooling was performed only from the printed layer surface of the biaxially oriented polypropylene film with cold air and a cooling roll, so the residual heat remaining on the surface on the side opposite to the printed layer was transferred to the entire surface after leaving the cooling roll. It could not be cooled sufficiently. Therefore, the printed layer surface is cooled by conventional cold air and a cooling roll, and at the same time, a cooling liquid is applied to the surface on the side opposite to the printed layer, and then the cold layer is blown to vaporize and cool by the latent heat of evaporation. can do.
請求項８に係る熱成形シート積層用フイルムの製造方法においては、ＭＤ方向及びＴＤ方向それぞれの延伸倍率が３〜６倍、面積倍率が９〜３６倍でチューブラー法により同時二軸延伸した後、ＭＤ方向及びＴＤ方向ともに弛緩させて熱処理を行い、１２０℃グリセリン浴で収縮率がＭＤ方向及びＴＤ方向ともに０．５〜１５％である二軸延伸ポリプロピレンフイルムを形成し、該二軸延伸ポリプロピレンフイルムに、顔料濃度が１０〜５０％で、二軸延伸ポリプロピレンフイルムと熱成形シートの両方に接着する接着成分からなるビヒクルを含有する水性グラビアインキと、スクリーン線数が２００線未満、版深が３５μｍ以上の版胴とを用い、複数の印刷ユニットの各印刷ユニットにおいて８０℃以上の熱風で乾燥し、次いで印刷層面は冷風と冷却ロールで冷却し、反印刷層側の面は蒸発潜熱が大きく、蒸気圧が高くて気化し易い冷却用液体を塗布するとともに冷風を吹き付けて急速に冷却し、各印刷ユニットの印刷時の二軸延伸ポリプロピレンフイルムを略同一温度として印刷することにより、二軸延伸ポリプロピレンフイルムが熱成形シートから剥がれるのを防止できるとともに、成形した容器のコーナー部において印刷が薄くなるのを防止でき、さらに印刷ズレも防止できる熱成形シート積層用フイルムを製造することができる。
In the method for producing a film for laminating thermoformed sheets according to
本発明の熱成形シート積層用フイルムは、二軸延伸ポリプロピレンフイルムと、この二軸延伸ポリプロピレンフイルムに水性グラビアインキで印刷が施された印刷層を有している。二軸延伸ポリプロピレンフイルムは、ＭＤ方向（フイルムの流れ方向）及びＴＤ方向（フイルムの流れ方向と直角方向）の延伸倍率が３〜６倍で二軸延伸したものである。延伸倍率が３倍未満であると、フイルムの光沢が劣り、また配向による熱収縮率も小さくなってドローダウン防止に適さないものになる。延伸倍率が６倍を超えると、光沢に優れ、ドローダウン防止にも適しているが、配向による熱収縮率が大きくなり、熱成形した時にシートからのフイルムの剥がれや、熱成形の安定性、金型再現性に劣るものとなる。また、ＭＤ方向、ＴＤ方向の延伸倍率は、ほぼ同じ倍率であることが好ましい。ほぼ同じ倍率にすることにより、熱成形時のドローダウン防止も成形品の金型再現性も好適に行われる。 The film for laminating a thermoformed sheet of the present invention has a biaxially stretched polypropylene film and a printed layer obtained by printing the biaxially stretched polypropylene film with an aqueous gravure ink. The biaxially stretched polypropylene film is biaxially stretched at stretch ratios of 3 to 6 times in the MD direction (film flow direction) and TD direction (direction perpendicular to the film flow direction). When the draw ratio is less than 3 times, the gloss of the film is inferior, and the thermal shrinkage rate due to orientation becomes small, which makes it unsuitable for preventing drawdown. If the draw ratio exceeds 6 times, it is excellent in gloss and suitable for prevention of drawdown, but the thermal shrinkage rate due to orientation increases, and film peeling from the sheet when thermoformed, stability of thermoforming, Inferior mold reproducibility. Moreover, it is preferable that the draw ratio of MD direction and TD direction is substantially the same magnification. By using substantially the same magnification, it is possible to suitably prevent the drawdown during thermoforming and the mold reproducibility of the molded product.
以上のように延伸倍率で延伸された二軸延伸ポリプロピレンフイルムは、ＭＤ方向及びＴＤ方向ともに弛緩させて熱処理を行なうものである。この熱処理は、特に限定されないがテンター（恒温室）内や熱ロールが用いられる。 The biaxially stretched polypropylene film stretched at the stretch ratio as described above is heat-treated by relaxing both in the MD direction and in the TD direction. This heat treatment is not particularly limited, but a tenter (constant temperature chamber) or a heat roll is used.
二軸延伸ポリプロピレンフイルムは、１２０℃グリセリン浴の収縮率がＭＤ方向及びＴＤ方向ともに０．５〜１５％であり、好ましくは０．５〜１０％である。収縮率が０．５％未満であると、ドローダウンを防止できず、収縮率が１５％を超えると、熱成形時のドローダウン防止はできるが、シートからの剥がれや熱成形の安定性、金型再現性が劣ることになる。 In the biaxially stretched polypropylene film, the shrinkage rate of the 120 ° C. glycerin bath is 0.5 to 15% in both the MD direction and the TD direction, and preferably 0.5 to 10%. If the shrinkage rate is less than 0.5%, drawdown cannot be prevented, and if the shrinkage rate exceeds 15%, drawdown during thermoforming can be prevented, but peeling from the sheet and stability of thermoforming, The mold reproducibility is poor.
１２０℃グリセリン浴は、容器にグリセリンを入れ、加熱して１２０℃に保ったグリセリンに二軸延伸ポリプロピレンフイルムを５秒間浸漬したものである。 The 120 ° C. glycerin bath is obtained by immersing a biaxially stretched polypropylene film in glycerin, which is heated and kept at 120 ° C., for 5 seconds.
本願発明の二軸延伸ポリプロピレンフイルムに用いるポリプロピレン系樹脂としては、例えば、ポリプロピレン単独重合樹脂、エチレン・プロピレンランダム共重合樹脂、プロピレン単独重合樹脂とエチレン・プロピレンランダム共重合樹脂の混合樹脂を好ましく用いることができる。 As the polypropylene resin used in the biaxially stretched polypropylene film of the present invention, for example, a polypropylene homopolymer resin, an ethylene / propylene random copolymer resin, a mixed resin of a propylene homopolymer resin and an ethylene / propylene random copolymer resin is preferably used. Can do.
ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲは、０．３〜１５．０ｇ／１０分が好ましく、１．０〜１０．０ｇ／１０分がより好ましい。ＭＦＲが０．３ｇ／１０分未満であると、チューブラー法でフイルムを成形した際表面肌が悪くなり、また成形性も悪いものである。また、ＭＦＲが１５．０ｇ／１０分を超えると、偏肉が起こり易くなり厚み精度の良いフイルムが得られない。 The MFR of the polypropylene resin is preferably 0.3 to 15.0 g / 10 minutes, and more preferably 1.0 to 10.0 g / 10 minutes. When the MFR is less than 0.3 g / 10 min, when the film is molded by the tubular method, the surface skin is deteriorated and the moldability is also poor. On the other hand, if the MFR exceeds 15.0 g / 10 min, uneven thickness tends to occur and a film with good thickness accuracy cannot be obtained.
エチレン・プロピレンランダム共重合樹脂、プロピレン単独重合樹脂とエチレン・プロピレンランダム共重合樹脂の混合樹脂の場合は、エチレン含有量が２．０重量％以下であることが好ましく、１．０重量％以下がより好ましい。エチレン含有量が２．０重量％を超えると、光沢は向上するが熱処理温度を低くしなければならず、成形時の収縮率が大きくなり、熱成形した際、シートからの剥がれや、成形の安定性、金型再現性に劣ることになる。 In the case of an ethylene / propylene random copolymer resin or a mixed resin of a propylene homopolymer resin and an ethylene / propylene random copolymer resin, the ethylene content is preferably 2.0% by weight or less, and 1.0% by weight or less. More preferred. When the ethylene content exceeds 2.0% by weight, the gloss is improved but the heat treatment temperature has to be lowered, the shrinkage rate at the time of molding increases, and when thermoformed, peeling from the sheet, It will be inferior in stability and mold reproducibility.
さらに、これらのポリプロピレン系樹脂には、本来の目的に支障をきたさない範囲で他の樹脂や滑剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤等の添加剤を適宜使用することができる。 Furthermore, additives such as other resins, lubricants, antiblocking agents, antistatic agents, antifogging agents and the like can be appropriately used for these polypropylene resins as long as they do not hinder the original purpose.
二軸延伸ポリプロピレンフイルムを作製するには、チューブラー法により同時二軸延伸を行なうことが好ましい。チューブラー法で同時二軸延伸するためには、まず、押し出し機にポリプロピレン系樹脂を投入し、丸ダイスより下方にチューブ状に押し出し、チューブの内側は冷却水で冷却されたマンドレルに滑らせながら外側は水槽中の水で冷却しながら引取り、チューブ状の未延伸フイルムを作製する。そして、このチューブ状未延伸フイルムをチューブラー二軸延伸装置で同時二軸延伸する。 In order to produce a biaxially stretched polypropylene film, simultaneous biaxial stretching is preferably performed by a tubular method. In order to perform simultaneous biaxial stretching by the tubular method, first, a polypropylene resin is put into an extruder, extruded into a tube shape below a round die, and the inside of the tube is slid onto a mandrel cooled with cooling water. The outside is taken up while being cooled with water in a water tank to produce a tube-shaped unstretched film. And this tubular unstretched film is simultaneously biaxially stretched with a tubular biaxial stretching apparatus.
チューブラー二軸延伸装置の例を図１に示す。図１のチューブラー二軸延伸装置において、未延伸フイルム１は低速のニップロール２でニップされながら赤外線ヒーターからなる予備加熱機３で予備加熱された後、赤外線ヒーターからなる本加熱機４で本加熱される。本加熱機４での加熱温度は、配向可能な温度範囲で、ポリプロピレン系樹脂の融点より１０〜４０℃以下、好ましくは１５〜３５℃以下である。１０℃より差が小さければ得られるフイルムの配向による熱収縮率が小さくなり、ドローダウンを防止できなくなる。また、４０℃より差が大きいと延伸し難くなり得られるフイルムの厚薄差が生じ易くなる。
An example of a tubular biaxial stretching apparatus is shown in FIG. In the tubular biaxial stretching apparatus of FIG. 1, the
ＴＤ方向の延伸はチューブ内の空気圧で行い、ＭＤ方向の延伸はニップロール２とニップロール７との速度差で行なう。 Stretching in the TD direction is performed by air pressure in the tube, and stretching in the MD direction is performed by a speed difference between the nip roll 2 and the nip roll 7.
チューブ状の未延伸フイルム１は、本加熱機４で本加熱され、ＴＤ方向はチューブ内の空気圧で、ＭＤ方向はニップロール２とニップロール７の速度差によって夫々同時二軸延伸されるとともに、リング状のエアーノズル５によって冷風が吹き付けられ冷却される。次いで、折りたたみロール６によって折りたたまれ、ニップロール７を通って二軸延伸ポリプロピレンフイルム８が得られる。そして、この二軸延伸ポリプロピレンフイルム８は、テンター内で延伸温度より約１０℃高めの温度でＭＤ方向、ＴＤ方向とも弛緩熱処理される。
The tube-shaped
二軸延伸ポリプロピレンフイルムの厚みは、１０〜１００μｍが好ましく、１５〜５０μｍがより好ましい。厚みが１０μｍより薄いと熱成形の際、伸ばされた部分に極端に薄い部分ができたり、切れたりする恐れがあり、１００μｍより厚いとコスト的に割高になり、また全体的な熱収縮力が大きくなるため成形の安定性や金型再現性が劣るようになる。 The thickness of the biaxially stretched polypropylene film is preferably 10 to 100 μm, and more preferably 15 to 50 μm. If the thickness is less than 10 μm, an extremely thin portion may be formed or cut in the stretched portion during thermoforming. If the thickness is more than 100 μm, the cost is high, and the overall heat shrinkage force is increased. As the size increases, molding stability and mold reproducibility become poor.
二軸延伸ポリプロピレンフイルムは、水性グラビアインキで印刷が施された印刷層が積層されている。水性グラビア印刷であれば、各種法規制、作業時の悪臭対健康、爆発の危険性、工場周辺の環境汚染、ＣＯ２削減、資源の無駄使い等に対応するだけでなく、食品容器として最も重要な残留溶剤にする溶剤臭がない。 The biaxially stretched polypropylene film is laminated with a printing layer printed with an aqueous gravure ink. Water-based gravure printing is the most important as a food container, as well as responding to various laws and regulations, bad odor during work, danger of explosion, environmental pollution around the factory, CO 2 reduction, wasteful use of resources, etc. There is no solvent odor that makes it a residual solvent.
水性グラビアインキは、水（７０〜８０％）と有機溶剤（エタノールやイソプロピルアルコールやプロピルアルコール２０〜３０％）とを混合した混合溶剤（２０〜８０％）に、顔料（１０〜５０％）とビヒクル（１０〜３０％）とを分散させたものである。 A water-based gravure ink is prepared by mixing a pigment (10-50%) with a mixed solvent (20-80%) in which water (70-80%) and an organic solvent (ethanol, isopropyl alcohol, propyl alcohol 20-30%) are mixed. Vehicle (10-30%) is dispersed.
顔料の濃度が１０％未満であると、所定印刷濃度が得られず熱成形によって成形された際容器底部コーナーの色が薄くなる。また、５０％を超えると、粘度が高くなり印刷不可となる。 If the concentration of the pigment is less than 10%, the predetermined printing density cannot be obtained, and the color of the bottom corner of the container becomes light when it is molded by thermoforming. On the other hand, if it exceeds 50%, the viscosity becomes high and printing becomes impossible.
ビヒクルは、二軸延伸ポリプロピレンフイルムとシートとを熱貼合する接着成分からなることが好ましい。この接着成分としては、主としてウレタン系ビヒクルとアクリル系ビヒクルが一般的に用いられるが、これに限らずこの両者混合したり、他の第３成分（例えば、ウレタン系にＰＰ系のビヒクル）を混合したり、さらには二軸延伸ポリプロピレンフイルムと積層フイルムの両方に熱接着する全く別の接着成分をビヒクルとして用いても良い。 The vehicle is preferably composed of an adhesive component that heat-bonds the biaxially stretched polypropylene film and the sheet. As the adhesive component, a urethane vehicle and an acrylic vehicle are generally used. However, the present invention is not limited to this, and both of them are mixed, or other third component (for example, a urethane vehicle and a PP vehicle) is mixed. In addition, a completely different adhesive component that is thermally bonded to both the biaxially stretched polypropylene film and the laminated film may be used as the vehicle.
また、印刷がベタ印刷ではなく未印刷部の残る図柄の場合には、図柄の印刷層の面に、二軸延伸ポリプロピレンフイルムとシートとを熱貼合する接着成分からなるコート層を積層することが好ましい。この接着成分は、上述した水性グラビアインキのビヒクルと同様である。 If the print is not a solid print but a pattern with an unprinted portion, a coat layer made of an adhesive component that heat-bonds the biaxially stretched polypropylene film and the sheet is laminated on the surface of the pattern print layer. Is preferred. This adhesive component is the same as the vehicle of the water-based gravure ink described above.
水性グラビアインキにおけるビヒクルの含有量は、分散系なので濃度を高くしても粘度は上がらず高くできるが１０〜３０％が好ましい。ビヒクルの含有量が１０％未満であると、接着に必要なビヒクルの厚み０．５μｍ以上を確保することが難しくなる。また、３０％を超えると、二軸延伸ポリプロピレンフイルムをロール状に巻いた時にブロッキングを起こす場合がある。そして、これらの範囲において、スクリーン線数２００線未満、版深３５μｍ以上の版胴で印刷した時に、後述するビヒクルの厚みとなるように含有量を調製する。 Since the content of the vehicle in the aqueous gravure ink is a dispersion system, the viscosity does not increase even if the concentration is increased, but it is preferably 10 to 30%. When the content of the vehicle is less than 10%, it becomes difficult to ensure a vehicle thickness of 0.5 μm or more necessary for adhesion. If it exceeds 30%, blocking may occur when the biaxially stretched polypropylene film is rolled. In these ranges, the content is adjusted so that the vehicle thickness will be described later when printing is performed with a plate cylinder having a screen line number of less than 200 lines and a plate depth of 35 μm or more.
印刷後のビヒクルの厚みは０．５μｍ以上の厚みが必要であり、また、凸凹のある熱成形シートの場合は更に厚みが必要である。今、通常の油性グラビア版であるスクリーン線数１７５線、版深４２μｍの版胴を用いて、ビヒクル含有量１５％の水性グラビアインキで印刷したとすると、前記表２のスクリーン線数と版深とインキの転移量の関係から、６．５ｇ×１５／１００＝０．９７５ｇ／ｍ２となり、厚みにすると比重が約１として０．９７５ｇ／１０，０００ｃｍ２＝０．９８μｍの厚みとなり０．５μｍ以上なので充分な接着力が得られる。 The thickness of the vehicle after printing needs to be 0.5 μm or more. Further, in the case of a thermoformed sheet having unevenness, the thickness is further required. Now, assuming that printing is performed with a water-based gravure ink having a vehicle content of 15% using a plate cylinder having a screen line number of 175 and a plate depth of 42 μm, which is a normal oil-based gravure plate, the screen line numbers and plate depths shown in Table 2 above are used. And the transfer amount of the ink, it is 6.5 g × 15/100 = 0.975 g / m 2. When the thickness is set, the specific gravity is about 1, and the thickness is 0.975 g / 10,000 cm 2 = 0.98 μm. Since it is 5 μm or more, sufficient adhesive force can be obtained.
しかしながら、特許文献４で提案されたように、水性グラビアインキの乾燥を効率良くするために、スクリーン線数３００線、版深２５μｍの版胴を用いて水性グラビア印刷をしたとすると、ビヒクルの厚みは、２．７ｇ×１５／１０００＝０．４１ｇとなる。厚みにすると０．４１μｍとなり、０．５μｍ以下なので充分な接着力は得られない。 However, as proposed in Patent Document 4, in order to efficiently dry the water-based gravure ink, when water-based gravure printing is performed using a plate cylinder having 300 screen lines and a plate depth of 25 μm, the thickness of the vehicle Is 2.7 g × 15/1000 = 0.41 g. The thickness is 0.41 μm, and since it is 0.5 μm or less, sufficient adhesive force cannot be obtained.
水性グラビア印刷に用いる版胴は、ヘリオ彫刻（スタイラス角度１３０度）によるスクリーン線数が２００線未満、版深が３５μｍ以上であることが好ましく、スクリーン線数１７５線、版深４２μｍであることがより好ましい。以上のような版胴を用いることにより、接着に必要な量のビヒクルを転移することができ、熱成形で伸ばされた部分でも色が薄くならないように濃く印刷することができる。 The plate cylinder used for aqueous gravure printing preferably has a screen line number of less than 200 lines and a plate depth of 35 μm or more by Helio engraving (stylus angle 130 degrees), a screen line number of 175 lines and a plate depth of 42 μm. More preferred. By using the plate cylinder as described above, an amount of vehicle necessary for adhesion can be transferred, and even a portion stretched by thermoforming can be printed darkly so that the color does not become thin.
乾燥工程における風量は、油性グラビア印刷の乾燥の風量と同様に４０〜７０ｍ3／ｍｉｎとし、効率的に熱量を加えるため８０℃〜１００℃の熱風で乾燥させる。熱風の温度は高ければ高い程熱量を与えられ印刷スピードも上げることができるが、温度が高くなるにつれて装置等に奪われて損失する量も多くなり、またあまり温度が高いと二軸延伸ポリプロピレンフイルムが収縮したりするので印刷スピードに合った適正な熱風温度が必要である。 The air volume in the drying step is set to 40 to 70 m 3 / min, similar to the air volume for drying in oil-based gravure printing, and is dried with hot air at 80 ° C. to 100 ° C. in order to efficiently add heat. The higher the temperature of the hot air, the more heat can be given and the printing speed can be increased, but as the temperature rises, the amount of loss is lost by the device etc., and if the temperature is too high, the biaxially oriented polypropylene film Therefore, a proper hot air temperature suitable for the printing speed is required.
油性グラビア印刷と略同様の１２０ｍ／ｍｉｎの印刷スピードであれば、熱風温度は１００℃位が好適である。乾燥された二軸延伸ポリプロピレンフイルムは熱風の熱で温度が上昇して伸びており、そのまま次の色の印刷工程で印刷すると印刷ズレが起るので、略その印刷ユニット内の印刷時の温度まで冷却工程で冷却する。 If the printing speed is 120 m / min which is substantially the same as that of oil-based gravure printing, the hot air temperature is preferably about 100 ° C. The dried biaxially oriented polypropylene film is stretched due to the rise in temperature due to the heat of the hot air, and printing misalignment occurs when printing in the printing process of the next color as it is. Cool in the cooling process.
冷却工程においては、乾燥工程で二軸延伸ポリプロピレンフイルムに付与された熱量を消去し、各ユニットにおける印刷工程での二軸延伸ポリプロピレンフイルム温度を略同一となるようにする。冷却は二軸延伸ポリプロピレンフイルムの印刷層側の面のみ冷却することもできるが、印刷層側の面と同時に反印刷層側の面も冷却することが好ましい。二軸延伸ポリプロピレンフイルムの両面を冷却することにより、効率よく冷却することができ、印刷速度を落すことなく次の印刷工程において二軸延伸ポリプロピレンフイルムの温度を所定の温度まで低下させることができる。 In the cooling process, the amount of heat applied to the biaxially stretched polypropylene film in the drying process is erased, and the biaxially stretched polypropylene film temperature in the printing process in each unit is made substantially the same. Although the cooling can be performed only on the surface on the printing layer side of the biaxially oriented polypropylene film, it is preferable to cool the surface on the side opposite to the printing layer simultaneously with the surface on the printing layer side. By cooling both sides of the biaxially stretched polypropylene film, it can be efficiently cooled, and the temperature of the biaxially stretched polypropylene film can be lowered to a predetermined temperature in the next printing step without decreasing the printing speed.
二軸延伸ポリプロピレンフイルムの印刷層側の面と反印刷層側の面とを冷却するには、例えば、印刷層側の面は冷風と冷却ロールにより冷却し、反印刷層側の面は冷却用液体を塗布後、冷風を吹き付けて冷却用液体を気化させ、その蒸発潜熱によって冷却することができる。このように冷却用液体を用いて冷却することにより、簡単な構造で効率良く冷却することができる。 To cool the surface on the printed layer side and the surface on the anti-printing layer side of the biaxially oriented polypropylene film, for example, the surface on the printing layer side is cooled by cold air and a cooling roll, and the surface on the anti-printing layer side is for cooling. After applying the liquid, it is possible to vaporize the cooling liquid by blowing cold air and cool it by the latent heat of evaporation. Thus, by cooling using the cooling liquid, it is possible to efficiently cool with a simple structure.
冷却用液体は、蒸発潜熱で熱を奪うものであるから、蒸発潜熱が大きいこと、沸点が低く蒸気圧が高くて気化しやすいこと、ムラなく塗布するために表面張力が小さいことが求められ、このような冷却用液体は、１種類又は２種類以上の液体を混合した混合液体で調製することができる。例えば、低級アルコールのメタノールやエタノール単独でも良いが、蒸発潜熱を大きくしたい場合には、蒸発潜熱の最も大きい水を主体とし、水とどのような割合でも溶け合い、水に不足している気化し易さと表面張力とを補う補助液体との混合液体を用いることができる。 Since the cooling liquid takes heat away from the latent heat of vaporization, the latent heat of vaporization is large, the boiling point is low, the vapor pressure is high, and it is easy to vaporize. Such a cooling liquid can be prepared as a mixed liquid in which one kind or two or more kinds of liquids are mixed. For example, lower alcohols such as methanol and ethanol alone may be used. However, when it is desired to increase the latent heat of vaporization, water with the highest latent heat of vaporization is the main component, and it can be dissolved in water at any ratio and is easily vaporized. And an auxiliary liquid that supplements the surface tension can be used.
このような補助液体としては、低級アルコール類、エステル類があるが蒸発潜熱、蒸気圧の大きな低級アルコールが好ましく、エタノールでも良いがコストの点からメタノールが最も好ましい。表４にエステル類と低級アルコールの沸点、気化(蒸発)潜熱、蒸気圧、表面張力のデータを示す。 Such auxiliary liquids include lower alcohols and esters, but lower alcohols having high latent heat of vaporization and high vapor pressure are preferred. Ethanol may be used, but methanol is most preferred from the viewpoint of cost. Table 4 shows data on boiling points, vaporization (evaporation) latent heat, vapor pressure, and surface tension of esters and lower alcohols.
混合液体の上記物性値は、蒸気圧を除いては、水とメタノール、エタノール、酢酸エチルエステルとの間の値となる。蒸気圧はその場の気相に夫々単独で蒸発するので、両方の合算した値となる。混合液体の割合は、水が多くなれば蒸発潜熱は大きいが気化しにくくなり、メタノール、エタノール、酢酸エチルエステルの割合が多くなれば気化しやすくなるが気化熱は小さくなる。例えば、水とメタノールの割合は、水（１０〜９０％）：メタノール（１０〜９０％）の中から気化速度、蒸発潜熱の程度を考慮して設定することができる。 The physical property values of the mixed liquid are values between water and methanol, ethanol, and ethyl acetate, except for the vapor pressure. Since the vapor pressure evaporates independently in the gas phase in situ, it is the sum of both. As the proportion of the mixed liquid increases, the latent heat of vaporization increases as the amount of water increases, but it becomes difficult to vaporize. When the proportion of methanol, ethanol, and ethyl acetate increases, the vaporization tends to occur but the heat of vaporization decreases. For example, the ratio of water to methanol can be set from water (10 to 90%): methanol (10 to 90%) in consideration of the vaporization rate and the degree of latent heat of evaporation.
冷却用液体の塗布は、略均一に塗布できる手段であれば特に限定されず、例えば、霧吹き状に吹き付けても、ロールを介して塗布してもよいが、モルトンロール（金属ロールの全面に布を巻いたもの）の布に冷却用液体を浸み込ませて、冷却ロール上の二軸延伸ポリプロピレンフイルムにモルトンロールを接触させることにより塗布することが、簡単な装置で均一に塗布できるので好ましい。 Application of the cooling liquid is not particularly limited as long as it can be applied substantially uniformly. For example, the cooling liquid may be sprayed in the form of a spray or applied through a roll. It is preferable to apply the liquid by immersing the cooling liquid in the cloth of the biaxially stretched polypropylene film on the cooling roll and bringing the Morton roll into contact with the biaxially oriented polypropylene film on the cooling roll because it can be uniformly applied with a simple apparatus. .
冷却用液体を塗布した面には、冷風を吹き付けて冷却用液体の気化を促進させる。冷風を吹き付けることにより、冷却用液体を塗布した面の周囲の気相から冷却用液体の蒸気を取り除かれるので、気化が促進されるものである。この段階で、多少の塗布した冷却用液体が残っていても、その後の搬送ライン上で気化し、同時にフイルムを冷却しながら次の色の印刷時までには完全に気化が終了し、二軸延伸ポリプロピレンフイルムの温度は前の印刷工程における印刷時の温度まで下がっている。 Cooling air is blown onto the surface on which the cooling liquid is applied to promote vaporization of the cooling liquid. By blowing cold air, the vapor of the cooling liquid is removed from the gas phase around the surface to which the cooling liquid is applied, so that vaporization is promoted. At this stage, even if some of the applied cooling liquid remains, it will vaporize on the subsequent transport line, and at the same time, the film will be cooled and completely vaporized by the time of printing the next color. The temperature of the stretched polypropylene film is lowered to the temperature at the time of printing in the previous printing process.
冷却は、冷却すればする程伸びは小さくなるので、冷却する程効果的であるが、第１色目から最終色までの各色の印刷時の二軸延伸ポリプロピレンフイルム温度が略一定であることが重要である。 Cooling is more effective as it cools because the elongation decreases, but it is important that the biaxially stretched polypropylene film temperature during printing of each color from the first color to the final color is substantially constant. It is.
以上のような水性グラビア印刷を行なう水性グラビア印刷装置としては、各冷却部に、二軸延伸ポリプロピレンフイルムの印刷層側の面が巻き掛けられる冷却ロールと、印刷層側の面に冷風を吹き付ける印刷層側の面用冷風吹付け手段と、反印刷層側の面に冷却用液体を塗布する冷却用液体塗布手段と、この冷却用液体塗布手段で冷却用液体が塗布された面に冷風を吹き付ける気化促進用冷風吹付け手段とを設けたものを用いることができる。 The water-based gravure printing apparatus that performs the water-based gravure printing as described above includes a cooling roll around which the surface on the printing layer side of the biaxially stretched polypropylene film is wound around each cooling unit, and printing that blows cold air on the surface on the printing layer side Cold air spraying means for the surface on the layer side, cooling liquid application means for applying the cooling liquid to the surface on the anti-printing layer side, and cold air is sprayed on the surface to which the cooling liquid is applied by the cooling liquid application means What provided the cold wind spraying means for vaporization promotion can be used.
冷却用液体塗布手段としては、モルトンロール、スプレー等、冷却用液体を塗布できるものであれば特に限定されない。気化促進用冷風吹付け手段は、塗布面の周囲の気体を取り除けるものであれば特に限定されない。前記冷却ロールと印刷層面用冷風吹付け手段とは、従来用いられているものを用いることができる。 The cooling liquid application means is not particularly limited as long as it can apply a cooling liquid, such as a Morton roll and a spray. The vaporizing promotion cold air blowing means is not particularly limited as long as it can remove the gas around the coated surface. As the cooling roll and the printing layer surface cold air spraying means, those conventionally used can be used.
本発明による熱成形シート積層用フイルムにおいて、二軸延伸ポリプロピレンフイルムに水性グラビア印刷を施すグラビア印刷装置の一実施形態を図面を参照して説明する。 An embodiment of a gravure printing apparatus for performing aqueous gravure printing on a biaxially stretched polypropylene film in a thermoformed sheet laminating film according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図２は水性グラビア印刷装置の全体の概略図、図３は水性グラビア印刷装置の第１印刷ユニット部分の拡大図である。 FIG. 2 is a schematic view of the entire aqueous gravure printing apparatus, and FIG. 3 is an enlarged view of a first printing unit portion of the aqueous gravure printing apparatus.
図２及び図３において、１００は給紙部で、二軸延伸ポリプロピレンフイルム８を後続の印刷ユニットへ繰り出すものである。２００は第１色目の第１印刷ユニット、３００は第２色目の第２印刷ユニット、４００は第３色目の第３印刷ユニット、５００は第４色目の第４印刷ユニット、６００は第５色目の第５印刷ユニットとである。
In FIGS. 2 and 3,
第１色目の第１印刷ユニット２００は、二軸延伸ポリプロピレンフイルム８に印刷を施す印刷部２１０と、印刷された二軸延伸ポリプロピレンフイルム８を乾燥させる乾燥部２２０と、二軸延伸ポリプロピレンフイルム８を冷却する冷却部２３０とが設けられている。印刷部２１０には、版胴２１１、圧胴２１２、ファニッシャーロール２１３が設けられており、乾燥部２２０には、多数のコロロール２２１…２２１が設けられている。
The
冷却部２３０には、二軸延伸ポリプロピレンフイルム８の印刷層面に当接して冷却する冷却ロール２３１が設けられ、この冷却ロール２３１の上流側（二軸延伸ポリプロピレンフイルム８が搬送されてくる側）の近傍に、二軸延伸ポリプロピレンフイルム８の印刷層面に冷風を吹き付ける冷風機２３２が設けられている。また、冷却ロール２３１に当接してモルトンロール２３３が設けられており、このモルトンロール２３３の表面に設けられた布材には、冷却用液体が含まされている。さらに、冷却ロール２３１の出口側（フイルムが出て行く側）には、気化促進用の冷風ノズル２３４が設けられている。この冷風ノズル２３４と冷風機２３２は冷風の供給源（図示せず）に連結されており、二軸延伸ポリプロピレンフイルム８の印刷層面と塗布面に冷風を吹き付けるようになっている。
The
なお、第２色目の第２印刷ユニット３００、第３色目の第３印刷ユニット４００、第４色目の第４印刷ユニット５００、第５色目の第５印刷ユニット６００も、第１色目の第１印刷ユニット２００と同様に、版胴３１１、４１１、５１１、６１１、圧胴３１２、４１２、５１２、６１２、ファニッシャーロール３１３、４１３、５１３、６１３、コロロール３２１、４２１、５２１、６２１、冷却ロール３３１、４３１、５３１、６３１、冷風機３３２、４３２、５３２、６３２、モルトンロール３３３、４３３、５３３、６３３、冷風ノズル３３４、４３４、５３４、６３４が設けられている。
The
以上のような水性グラビア印刷装置でグラビア印刷するには、給紙部１００から二軸延伸ポリプロピレンフイルム８を繰り出して第１色目の第１印刷ユニット２００に送り込む。印刷ユニット２００に送られて来た二軸延伸ポリプロピレンフイルム８は、まず、印刷部２１０において版胴２１１と圧胴２１２に圧着されて第１色（例えば、黄色）が印刷される。この二軸延伸ポリプロピレンフイルム８は乾燥部２２０において熱風で乾燥させられた後、冷却部２３０へ送られる。
In order to perform gravure printing using the water-based gravure printing apparatus as described above, the biaxially stretched
二軸延伸ポリプロピレンフイルム８は、冷却部２３０において、まず、冷風機２３２により印刷層面１１に冷風が吹き付けられた後、続いて冷却ロール２３１に巻回されて印刷層面１１側から冷却される。また、冷却ロール２３１への巻回された状態において、モルトンロール２３３が圧接しているので、モルトンロール２３３に蓄えられた冷却用液体が印刷層面の反対側の面に塗布される。さらに、冷却ロール２３１の出口側において、冷風ノズル２３４から二軸延伸ポリプロピレンフイルム８の液体塗布面１２に冷風が吹き付けられる。冷却用液体は気化し易いので、気化により二軸延伸ポリプロピレンフイルム８から熱を奪い冷却する。また、冷風ノズル２３４からの冷風により、気化した冷却用液体を二軸延伸ポリプロピレンフイルム８の周囲から除去するので、冷却用液体の気化が促進されている。
In the
したがって、二軸延伸ポリプロピレンフイルム８の印刷層面１１側は、主として、冷風機２３２からの冷風と、冷却ロール２３１とにより冷却され、また、二軸延伸ポリプロピレンフイルム８の液体塗布面１２側は、主として、冷却用液体の蒸発潜熱により冷却され、全体として効果的に冷却されている。そして、この冷却により、印刷部２１０において印刷された際の二軸延伸ポリプロピレンフイルム８の温度に略同一となるようにしている。
Therefore, the
そして、第２色目以降の印刷ユニットにおいても、同様な動作を繰り返し、５色からなる水性グラビア印刷を二軸延伸ポリプロピレンフイルム８に施し、グラビア印刷が完成する。
In the printing units for the second color and thereafter, the same operation is repeated, and water gravure printing consisting of five colors is applied to the biaxially stretched
このようにして水性グラビア印刷された二軸延伸ポリプロピレンフイルムからなる熱成形シート積層用フイルムと、熱成形シートとを熱貼合するには、図４に示すような熱貼合装置を用いる。 Thus, in order to heat-bond the thermoformed sheet lamination film which consists of a biaxially-stretched polypropylene film by which water-based gravure printing was carried out, and a thermoformed sheet, a heat bonding apparatus as shown in FIG. 4 is used.
図４において２１は熱成形シートロール、２２は二軸延伸ポリプロピレンフイルムロール、２３はヒーター、２４は加熱ロール、２５はニップロール、２６は熱成形シート積層材ロールである。このような熱貼合装置において、熱成形シートロール２１より熱成形シート２７を繰り出すとともに、二軸延伸ポリプロピレンフイルムロール２２より二軸延伸ポリプロピレンフイルム２８を繰り出し、熱成形シート２７はヒーター２３で加熱後、加熱ロール２４に送られ二軸延伸ポリプロピレンフイルム２８と重ねられ熱貼合され、熱成形シート積層材２９が形成される。形成された熱成形シート積層材２９は熱成形シート積層材ロール２６に巻き取られる。
In FIG. 4, 21 is a thermoformed sheet roll, 22 is a biaxially oriented polypropylene film roll, 23 is a heater, 24 is a heated roll, 25 is a nip roll, and 26 is a thermoformed sheet laminate roll. In such a thermobonding apparatus, the
＜実施例１＞
ＭＦＲが７．０ｇ／１０分のポリプロピレン単独重合樹脂を押出し機に投入し、連結された下向きの丸ダイス（径９０ｍｍφ）から２４０℃で下向きに押出した。押出されたチューブ状のフイルムをダイス直下に設けられた内部に冷却水が循環しているマンドレルに滑らせるようにしてチューブの内側を冷却し、チューブの外側は水槽を通すことによって水槽中の水で冷却して引取り、直径９０ｍｍφ、厚さ４００μｍのチューブ状未延伸ポリプロピレンフイルムを得た。
<Example 1>
A polypropylene homopolymer resin having an MFR of 7.0 g / 10 min was charged into an extruder and extruded downward at 240 ° C. from a connected downward circular die (diameter 90 mmφ). The inside of the tube is cooled by sliding the extruded tube-like film on the mandrel in which the cooling water circulates inside the die provided directly under the die, and the outside of the tube is passed through the water tank to pass the water in the water tank. And cooled to obtain a tubular unstretched polypropylene film having a diameter of 90 mmφ and a thickness of 400 μm.
このチューブ状未延伸ポリプロピレンフイルムを図１に示すようなチューブラー二軸延伸装置によって膨張延伸を行った。チューブ状未延伸ポリプロピレンフイルム１を、予備加熱機３の赤外線ヒーターの電流を調節しながら予備加熱を行なった後、５ゾーンに分けられた本加熱機４の赤外線ヒーターの電流を調節しながら加熱し、本加熱機４下方よりチューブに沿って流れる空気圧とニップロール２とニップロール７との速度差によってＭＤ方向４．０倍、ＴＤ方向４．０倍（面積延伸倍率１６倍）に膨張延伸した。この時、放射温度計で測定したチューブ状未延伸ポリプロピレンフイルムの表面温度は１３０℃であった。
This tubular unstretched polypropylene film was expanded and stretched by a tubular biaxial stretching apparatus as shown in FIG. The tube-shaped
次いで、このように延伸した二軸延伸ポリプロピレンフイルムをテンター（恒温室）内に導き、ＭＤ方向に８％、ＴＤ方向に５％弛緩させ１５０℃で熱処理を行った。そして、このチューブ状二軸延伸ポリプロピレンフイルムを２枚に開いて紙管に巻き取った。厚さは１９μｍであった。この得られた二軸延伸ポリプロピレンフイルムの１２０℃グリセリン浴に５秒間浸漬させた時の収縮率はＭＤ方向１．５％、ＴＤ方向３％であった。 Next, the biaxially stretched polypropylene film thus stretched was introduced into a tenter (constant temperature chamber), relaxed by 8% in the MD direction and 5% in the TD direction, and heat-treated at 150 ° C. And this tubular biaxially-stretched polypropylene film was opened in two sheets and wound up on a paper tube. The thickness was 19 μm. When the biaxially stretched polypropylene film thus obtained was immersed in a 120 ° C. glycerin bath for 5 seconds, the shrinkage was 1.5% in the MD direction and 3% in the TD direction.
以上のようにして作製した二軸延伸ポリプロピレンフイルムに図２及び図３に示すグラビア印刷装置を用いて印刷を行った。 Printing was performed on the biaxially stretched polypropylene film produced as described above using the gravure printing apparatus shown in FIGS.
版胴にヘリオの彫刻で彫られた（スタイラス角度１３０度、スクリーン線数１７５線、版深４２μｍ）のグラビアロールを、富士機械（株）製５色のグラビア印刷機（ＦＭ−５Ｓタイプ）にセットし、サカタインクス（株）製水性インキＰＰ１（ウレタン系ビヒクル）を用いて、サカタインクス(株)製希釈剤で希釈して白色（顔料濃度３０％、粘度ザーンカップＮＯ３で２５秒）、黄色（顔料濃度１２％、粘度ザーンカップＮＯ３で１８秒）、赤色（顔料濃度１２％、粘度ザーンカップＮＯ３で１８秒）、青色（顔料濃度１２％、粘度ザーンカップＮＯ３で１８秒）、黒色（顔料濃度１２％、粘度ザーンカップＮＯ３で３３秒）のインキを調製した。
A gravure roll carved with Helio sculpture on the plate cylinder (stylus angle 130 degrees, screen line number 175 lines, plate depth 42 μm) on a five-color gravure printing machine (FM-5S type) manufactured by Fuji Machine Co., Ltd. Set with water-based ink PP1 (urethane vehicle) manufactured by Sakata Inx Co., Ltd., diluted with a diluent manufactured by Sakata Inx Co., Ltd., white (pigment concentration 30%, viscosity Zahn cup NO3 for 25 seconds), yellow (pigment)
作製したフイルムの片面にコロナ処理を施した後、５色印刷機の給紙部１００にセットし、コロナ処理面に印刷しながら印刷スピード１２０ｍ／ｍｉｎ、テンション８．０ｋｇ／１０００ｍｍ巾、黒色（第１印刷ユニット２００）、黄色（第２印刷ユニット３００）、赤色（第３印刷ユニット４００）、青色（第４印刷ユニット５００）、白ベタ（第５印刷ユニット６００）の順で百合の花柄模様の重ね印刷を行った。乾燥部２２０、３２０、４２０、５２０、６２０の熱風は１００℃、６０ｍ３／ｍｉｎとした。
After the corona treatment is applied to one side of the produced film, it is set in the
冷却部２３０、３３０、４３０、５３０、６３０は既存の冷風機２３２、３３２、４３２、５３２、６３２から３０℃の冷風を印刷層面１１側に吹き付け、次いで既存の冷却ロール２３１、３３１、４３１、５３１、６３１に３０℃の冷却水を通して印刷層面１１を冷却した。
The cooling
また、同時に水（７０％）とメタノール（３０％）の混合液体からなる冷却用液体を布に浸み込ませたモルトンロール２３３、３３３、４３３、５３３、６３３を冷却ロールに接触させ、二軸延伸ポリプロピレンフイルム８の印刷層面１１と液体塗布面１２に冷却用液体を塗布した。次いで、塗布直後に冷風ノズル２３４、３３４、４３４、５３４、６３４から３０℃の冷風を０．８ｍ３／ｍｉｎの風量で液体塗布面１２に吹き付けて、冷却用液体を気化させて冷却を行った。
At the same time, the Morton rolls 233, 333, 433, 533, and 633 in which a cooling liquid composed of a mixed liquid of water (70%) and methanol (30%) is immersed in a cloth are brought into contact with the cooling roll, A cooling liquid was applied to the
このようにして印刷を行い、各所の濃度を測定（印刷開始１０分後）してその温度の挙動を把握するとともに、１色目から５色目までの各色の印刷時のフイルム温度が略同一の温度になっているかをチェックした。温度の測定は、放射温度計を用いて測定した。また、印刷物を肉眼で観察し、百合の花柄模様における色のはみ出しの有無を調べた（印刷ズレが起きれば色のはみ出しが起る。）
測定結果を表５に示す。
In this way, printing is performed, the density at each location is measured (after 10 minutes from the start of printing), the behavior of the temperature is grasped, and the film temperature during printing of each color from the first color to the fifth color is substantially the same temperature. I checked if it was. The temperature was measured using a radiation thermometer. In addition, the printed matter was observed with the naked eye, and the presence or absence of color protrusion in the lily floral pattern was examined (color protrusion occurred when printing misalignment occurred).
Table 5 shows the measurement results.
表５中の測定温度は以下の通りである。また、対応箇所を図２に示す。
ａ：前印刷ユニットの冷却工程を終了し、当該印刷ユニットへ進入した時のフイルム印刷層面の温度（当該ユニットでの印刷時の原反温度）
ｂ：乾燥直後のフイルム印刷層面１１の温度
ｃ：冷風機通過後のフイルム印刷層面１１の温度
ｄ：冷却ロールの表面温度
ｅ：モルトンロールの表面温度
ｆ：冷却ノズルの通過直後におけるフイルムの液体塗布面１２の温度
ｇ：冷却ノズル通過後のフイルム印刷層面１１の温度（ｆよりは少し進んだ個所におけるフイルム印刷層面１１の温度）。
※：使用前フイルムの保管温度（室温）
The measured temperatures in Table 5 are as follows. Corresponding portions are shown in FIG.
a: The temperature of the film printing layer surface when the cooling process of the pre-printing unit is finished and the printing unit is entered (raw temperature at the time of printing in the unit)
b: Temperature of the film
*: Storage temperature of film before use (room temperature)
次に、第２印刷ユニット３００を例にとって説明する。
第１印刷ユニット２００の冷却工程を終了して、第２印刷ユニット３００へ進入した二軸延伸ポリプロピレンフイルム８の温度ａは３３℃まで冷却されており、この温度で印刷される。乾燥工程直後のフイルム温度ｂは４７℃まで上昇しており、次いで印刷層面１１に冷風（３０℃）を吹き付けると印刷層面１１の温度ｃは４２℃まで下がる。次いで、３４℃の冷却ロール３３１で印刷層面１１を冷却し、液体塗布面１２にモルトンロール３３３で冷却用液体を塗布し、冷却ノズル３３４から３０℃の冷風０．８ｍ３／ｍｉｎを吹き付けると、蒸発潜熱で熱を奪われフイルムの液体塗布面１２の温度ｆは３５℃まで下がる。この時、印刷層面１１の温度ｇは４２℃であり、温度勾配のあることが判る。しかし、冷却工程を終了して第３印刷ユニットへ進入した時の二軸延伸ポリプロピレンフイルム８の印刷層面１１の温度ａは３４℃まで下がっており、この間も塗布した混合液体の蒸発潜熱で冷却が進んで全体を冷却していると考えられる。このように、印刷層面１１は冷風と冷却ロール、液体塗布面１２は混合液体の蒸発潜熱で冷却すると効果的であり、特に冷却用液体は二軸延伸ポリプロピレンフイルム８の搬送中にも気化を続けて冷却する効果がある。
Next, the
The temperature a of the biaxially oriented
［印刷時のフイルム温度］
印刷時の二軸延伸ポリプロピレンフイルム温度は表５のａに示されるように１色目から５色目まで略同一である。なお、１色目のａはフイルムの保管温度である。
[Film temperature during printing]
The biaxially stretched polypropylene film temperature during printing is substantially the same from the first color to the fifth color as shown in Table 5a. The first color a is the storage temperature of the film.
［印刷物の肉眼観察］
黒色―黄色―赤色―青色―白ベタの順で花柄模様の重ね印刷を行った印刷物２０００ｍを肉眼で観察したところ、最初から最後まで花柄模様がきれいに印刷されており、色のはみ出しは見られなかった。したがって印刷ズレは発生していなかった。
[Visual observation of printed matter]
Observed with the naked eye the printed material 2000m in which the floral pattern was overprinted in the order of black-yellow-red-blue-white solid, the floral pattern was printed neatly from the beginning to the end. I couldn't. Therefore, no printing misalignment occurred.
このようにして印刷された二軸延伸ポリプロピレンフイルムを、ブタンガスで７倍に発泡させた耐熱発泡ポリスチレンシート（厚み１．０ｍｍ）に熱貼合によって積層させた。 The biaxially stretched polypropylene film printed in this way was laminated by heat bonding to a heat-resistant foamed polystyrene sheet (thickness 1.0 mm) foamed seven times with butane gas.
熱貼合には図４に示す熱貼合装置を用い、耐熱発泡ポリスチレンシートロール２１より耐熱発泡ポリスチレンシート２７を繰り出すとともに、二軸延伸ポリプロピレンフイルムロール２２より二軸延伸ポリプロピレンフイルム２８を繰り出し、耐熱発泡ポリスチレンシート２７はヒーター２３で加熱後、加熱ロール２４に送られ二軸延伸ポリプロピレンフイルム２８と重ねられ熱貼合され、熱成形シート積層材２９が形成される。形成された熱成形シート積層材２９は熱成形シート積層材ロール２６に巻き取られる。なお、熱貼合条件は、以下の通りである。
A heat bonding apparatus shown in FIG. 4 is used for heat bonding, and the heat-resistant
加工速度：４０ｍ／ｍｉｎ
耐熱発泡ポリスチレンシートの予備加熱：９０℃（表面温度）
加熱ロールの温度：１１０℃
熱成形シート積層材の加熱ロール接触距離：５０ｃｍ（０．７５秒接触）
ニップ圧：６ｋｇ−ｃｍ
Processing speed: 40m / min
Preheating of heat-resistant foamed polystyrene sheet: 90 ° C (surface temperature)
Heating roll temperature: 110 ° C
Heat roll contact distance of thermoformed sheet laminate: 50 cm (0.75 second contact)
Nip pressure: 6kg-cm
［ラミネート強度］
熱成形シート積層材を１５ｍｍ巾に切断し、接着部分を手で剥離し、剥離した部分の双方を定速引張試験機の上下のチャックに固定、初期チャック間を５０ｍｍとして、３００ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で未剥離部分を水平に保ちながらＴ型剥離を行った。ラミネート強度は、１８０ｇ／１５ｍｍ巾であった。
[Lamination strength]
Cut the thermoformed sheet laminate to a width of 15 mm, peel the adhesive part by hand, fix both peeled parts to the upper and lower chucks of a constant-speed tensile tester, and set the initial chuck distance to 50 mm, and pull at 300 mm / min. T-type peeling was performed while keeping the unpeeled portion horizontal at a speed. The laminate strength was 180 g / 15 mm width.
得られた熱成形シート積層材を用い、口径１２ｃｍ角、深さ４．５ｃｍの角型容器を成形した。成形にはスピーマー（株）製真空成形機「１６００Ｄ型」を用いて下記の条件で行った。 Using the obtained thermoformed sheet laminate, a square container having a diameter of 12 cm square and a depth of 4.5 cm was formed. The molding was performed under the following conditions using a vacuum forming machine “1600D type” manufactured by Spymer Co., Ltd.
ヒーター温度（片面）：２７０℃
シート表面温度：１４０℃
加熱時間：８秒
金型温度：８０℃
Heater temperature (one side): 270 ° C
Sheet surface temperature: 140 ° C
Heating time: 8 seconds Mold temperature: 80 ° C
＜実施例２＞
ＭＦＲが７．５ｇ／１０分のプロピレン単独重合樹脂と、ＭＦＲが１．０ｇ／１０分でエチレン含有量が３．０重量％のエチレン・プロピレンランダム共重合樹脂とを１対１の割合でブレンドした混合樹脂を用い、延伸倍率をＭＤ方向４．０倍、ＴＤ方向３．０倍（面積延伸倍率１２倍）、また、テンター内での弛緩熱処理をＭＤ方向１２％、ＴＤ方向１２％とした他は、実施例１と全く同様に行って厚さ４３μｍの二軸延伸ポリプロピレンフイルムを得た。この二軸延伸ポリプロピレンフイルムの１２０℃グリセリン浴の収縮率はＭＤ方向５％、ＴＤ方向４％であった。
<Example 2>
A one-to-one blend of a propylene homopolymer resin having an MFR of 7.5 g / 10 min and an ethylene / propylene random copolymer resin having an MFR of 1.0 g / 10 min and an ethylene content of 3.0% by weight Using the mixed resin, the stretching ratio was 4.0 times in the MD direction, 3.0 times in the TD direction (
この二軸延伸ポリプロピレンフイルムに実施例１と全く同様に印刷層を施して熱成形シート用フイルムを得た。そして、実施例１と同様に耐熱発泡ポリスチレンシートに積層して熱成形シート積層材を得た。さらに、この熱成形シート積層材を用い、実施例１と同様に角型容器を成形した。 A printing layer was applied to this biaxially stretched polypropylene film in the same manner as in Example 1 to obtain a film for a thermoformed sheet. And it laminated | stacked on the heat-resistant foaming polystyrene sheet similarly to Example 1, and obtained the thermoformed sheet laminated material. Furthermore, a square container was molded in the same manner as in Example 1 using this thermoformed sheet laminate.
＜実施例３＞
ＭＦＲが２．０ｇ／１０分でエチレン含有量が０．５重量％のエチレン・プロピレンランダム共重合樹脂を用い、延伸倍率をＭＤ方向５．７倍、ＴＤ方向５．７倍（面積延伸倍率３２．５倍）、また、テンター内での弛緩熱処理をＭＤ方向２０％、ＴＤ方向２０％とした他は、実施例１と全く同様に行って厚さ１９μｍの二軸延伸ポリプロピレンフイルムを得た。この二軸延伸ポリプロピレンフイルムの１２０℃グリセリン浴の収縮率はＭＤ方向６％、ＴＤ方向８％であった。
<Example 3>
Using an ethylene / propylene random copolymer resin having an MFR of 2.0 g / 10 min and an ethylene content of 0.5% by weight, the draw ratio was 5.7 times in the MD direction and 5.7 times in the TD direction (area draw ratio of 32). The biaxially oriented polypropylene film having a thickness of 19 μm was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the relaxation heat treatment in the tenter was changed to 20% in the MD direction and 20% in the TD direction. The shrinkage of this biaxially stretched polypropylene film in a 120 ° C. glycerin bath was 6% in the MD direction and 8% in the TD direction.
この二軸延伸ポリプロピレンフイルムに実施例１と全く同様に印刷層を施して熱成形シート用フイルムを得た。そして、実施例１と同様に耐熱発泡ポリスチレンシートに積層して熱成形シート積層材を得た。さらに、この熱成形シート積層材を用い、実施例１と同様に角型容器を成形した。 A printing layer was applied to this biaxially stretched polypropylene film in the same manner as in Example 1 to obtain a film for a thermoformed sheet. And it laminated | stacked on the heat-resistant foaming polystyrene sheet similarly to Example 1, and obtained the thermoformed sheet laminated material. Furthermore, a square container was molded in the same manner as in Example 1 using this thermoformed sheet laminate.
＜比較例１＞
ＭＦＲが７．０ｇ／１０分のポリプロピレン単独重合樹脂を用い延伸倍率をＭＤ方向２．７倍、ＴＤ方向２．７倍（面積延伸倍率７．３倍）にした他は、実施例１と全く同様に行なったが、チューブラーの膨張延伸時にバブルが不安定でパンクが起こり、ニ軸延伸ポリプロピレンフイルムを作製することができなかった。
<Comparative Example 1>
Except for using a polypropylene homopolymer resin having an MFR of 7.0 g / 10 min and setting the draw ratio to 2.7 times in the MD direction and 2.7 times in the TD direction (7.3 times the area draw ratio), the same as in Example 1. Although it carried out similarly, the bubble was unstable and the puncture occurred at the time of tubular expansion, and it was not possible to produce a biaxially stretched polypropylene film.
＜比較例２＞
ＭＦＲが７．５ｇ／１０分のプロピレン単独重合樹脂とＭＦＲが１．０ｇ／１０分でエチレン含有量が３．０重量％のエチレン・プロピレンランダム共重合樹脂を１対１の割合でブレンドした混合樹脂を用い、延伸倍率をＭＤ方向６倍、ＴＤ方向７．５倍（面積延伸倍率４５倍）、また、テンター内での弛緩熱処理をＭＤ方向１０％、ＴＤ方向１０％とした他は、実施例１と全く同様に行って、厚さ１１μｍの二軸延伸ポリプロピレンフイルムを得た。この二軸延伸ポリプロピレフイルムの１２０℃グリセリン浴の収縮率はＭＤ方向５％、ＴＤ方向３％であった。
<Comparative example 2>
A blend of a propylene homopolymer resin having an MFR of 7.5 g / 10 min and an ethylene / propylene random copolymer resin having an MFR of 1.0 g / 10 min and an ethylene content of 3.0 wt% in a ratio of 1: 1. Using resin, the draw ratio was 6 times in the MD direction, 7.5 times in the TD direction (area draw ratio 45 times), and the relaxation heat treatment in the tenter was performed in the MD direction 10% and the TD direction 10%. In exactly the same manner as in Example 1, a biaxially oriented polypropylene film having a thickness of 11 μm was obtained. The shrinkage ratio of the 120 ° C. glycerin bath of this biaxially stretched polypropylene film was 5% in the MD direction and 3% in the TD direction.
この二軸延伸ポリプロピレンフイルムに実施例１と全く同様に印刷層を施して熱成形シート用フイルムを得た。そして、実施例１と同様に耐熱発泡ポリスチレンシートに積層して熱成形シート積層材を得た。さらに、この熱成形シート積層材を用い実施例１と同様に角型容器を成形したが、容器にゆがみや曲がり等の変形を生じ、正常な容器は得られなかった。 A printing layer was applied to this biaxially stretched polypropylene film in the same manner as in Example 1 to obtain a film for a thermoformed sheet. And it laminated | stacked on the heat-resistant foaming polystyrene sheet similarly to Example 1, and obtained the thermoformed sheet laminated material. Further, a square container was formed using this thermoformed sheet laminate in the same manner as in Example 1. However, the container was deformed such as warping and bending, and a normal container could not be obtained.
＜比較例３＞
ＭＦＲが２．０ｇ／１０分でエチレン含有量が０．５重量％のエチレン・プロピレンランダム共重合樹脂を用い延伸倍率をＭＤ方向４倍、ＴＤ方向４倍（面積延伸倍率１６倍）、また、テンター内での弛緩熱処理を、温度を１１０℃としＭＤ方向３％、ＴＤ方向３％とした他は、実施例１と全く同様に行って、厚さ２７μｍの二軸延伸ポリプロピレンフイルムを得た。この二軸延伸ポリプロピレンフイルムの１２０℃グリセリン浴の収縮率はＭＤ方向３０％、ＴＤ方向３０％であった。
<Comparative Example 3>
Using an ethylene / propylene random copolymer resin having an MFR of 2.0 g / 10 min and an ethylene content of 0.5% by weight, the stretching ratio is 4 times in the MD direction, 4 times in the TD direction (area stretching ratio is 16 times), A biaxially oriented polypropylene film having a thickness of 27 μm was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the relaxation heat treatment in the tenter was performed at 110 ° C. and 3% in the MD direction and 3% in the TD direction. The shrinkage ratio of the 120 ° C. glycerin bath of this biaxially stretched polypropylene film was 30% in the MD direction and 30% in the TD direction.
この二軸延伸ポリプロピレンフイルムに実施例１と全く同様に印刷層を施して熱成形シート用フイルムを得た。そして、実施例１と同様に耐熱発泡ポリスチレンシートに積層して熱成形シート積層材を得た。さらに、この熱成形シート積層材を用い実施例１と同様に角型容器を成形したが、熱成形シート積層材の加熱時に収縮が起こり、しわや薄肉部分、ゆがみ等の変形が生じ、正常な容器は得られなかった。 A printing layer was applied to this biaxially stretched polypropylene film in the same manner as in Example 1 to obtain a film for a thermoformed sheet. And it laminated | stacked on the heat-resistant foaming polystyrene sheet similarly to Example 1, and obtained the thermoformed sheet laminated material. Further, a square container was formed using this thermoformed sheet laminate in the same manner as in Example 1. However, shrinkage occurred when the thermoformed sheet laminate was heated, and deformation such as wrinkles, thin-walled portions, distortion, etc. occurred. No container was obtained.
［評価］
前記実施例１〜３及び比較例１〜３において、チューブラー法による二軸延伸時の成膜性、得られた角型容器の目視観察から二軸延伸ポリプロピレンフイルムと熱成形シート（耐熱発泡ポリスチレンシート）との密着度、容器の変形度、フイルム面の光沢、底部コーナー部における印刷色の濃度を評価した。結果を表６に示す。
[Evaluation]
In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, a biaxially stretched polypropylene film and a thermoformed sheet (heat-resistant foamed polystyrene) from the film formability during biaxial stretching by the tubular method and visual observation of the obtained rectangular container. Sheet), the degree of deformation of the container, the gloss of the film surface, and the density of the printed color at the bottom corner. The results are shown in Table 6.
＜成膜性＞
二軸延伸時のバブルの安定性及び得られたフイルムの厚薄差から以下の評価とした。
◎；バブルが安定しており、±３％以内の厚薄差
○；バブルが安定しており、±３〜５％の厚薄差
×；バブルが不安定でパンクし、厚薄差も５％を越える
<Film forming properties>
The following evaluation was made from the stability of the bubble during biaxial stretching and the thickness difference of the obtained film.
◎: Bubble is stable, thickness difference within ± 3% ○: Bubble is stable, thickness difference between ± 3-5% ×: Bubble is unstable and puncture, thickness difference exceeds 5%
＜密着度＞
二軸延伸ポリプロピレンフイルムの容器からの剥がれや浮きの有無により以下の評価とした。
◎；剥がれや浮きがなく良好
○；小さな浮きが発生気味でやや良
×；剥がれや浮きが見られ悪い
<Adhesion>
The following evaluation was made depending on whether the biaxially stretched polypropylene film was peeled off or floated.
◎; Good without peeling or floating ○: Small floating is slightly generated X: Slightly good X: Peeling or floating is not good
＜変形度＞
容器のゆがみ等の変形がなく、コーナー部も丸み等がなく金型通りに再現されているのかにより以下の評価とした。
◎；容器の変形がなくコーナー部も丸みがなく金型通りに再現されている。
○；容器の変形はないがコーナー部が丸みを帯びている。
×；容器がゆがんでおり金型再現性も悪い。
<Deformation degree>
The following evaluation was made depending on whether the container was not deformed, such as distortion of the container, and the corner portion was not rounded and reproduced according to the mold.
A: The container is not deformed, and the corner is not rounded, and is reproduced according to the mold.
○: There is no deformation of the container, but the corner is rounded.
X: The container is distorted and the mold reproducibility is poor.
＜光沢＞
二軸延伸ポリプロピレンフイルムを貼合してある容器の内面を観察し、その光沢の有無により以下の判定とした。
◎；非常に光沢がある。
○；やや光沢がある。
×；光沢がない。
<Glossy>
The inner surface of the container to which the biaxially stretched polypropylene film was bonded was observed, and the following determination was made depending on the presence or absence of the gloss.
A: Very glossy.
○: Somewhat glossy.
X: No gloss.
＜底部コーナー部の印刷色濃度＞
熱成形で一番延ばされる底部コーナーの印刷色の濃さと、比較的延ばされない胴部上部の印刷色の濃さとを比べて以下の評価とした。
◎；差がなく容器としての商品価値が高い。
○；わずかの差が見られるが容器としての商品価値はある。
×；差が大きく容器としての商品価値はない。
<Print color density at bottom corner>
The following evaluation was made by comparing the darkness of the printing color at the bottom corner that is most extended by thermoforming with the darkness of the printing color at the upper portion of the body that is not relatively extended.
A: There is no difference and the commercial value as a container is high.
○: Although there is a slight difference, there is commercial value as a container.
X: The difference is large and there is no commercial value as a container.
１ 未延伸ポリプロピレンフイルム
２ ニップロール
３ 予備加熱機
４ 本加熱機
５ エアーノズル
７ ニップロール
８ 二軸延伸ポリプロピレンフイルム
２３ ヒーター
２４ 加熱ロール
２５ ニップロール
２７ 耐熱発泡ポリスチレンシート
２１０ 印刷部
２２０ 乾燥部
２３０ 冷却部
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