JP6582217B1 - 積層シート、積層シートの製造方法及び成形体 - Google Patents
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Abstract
【課題】 炭酸カルシウムを多く含んでいても、２層の樹脂層間で剥離を発生させない積層シート、その積層シートの製造方法及びその積層シートから形成される成形体を提供することを目的とする。【解決手段】 少なくともポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムを５０：５０〜２０：８０の質量比で含有する第１の樹脂層と、少なくともポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムを５０：５０〜９９：１の質量比で含有する第２の樹脂層とを積層した、２層以上の樹脂層の積層シートであって、該第１の樹脂層が含有する重質炭酸カルシウムの空気透過法による平均粒子径が０．７〜２０．０μｍであり、かつ重質炭酸カルシウムのＪＩＳＺ８８０１−１に規定する標準ふるいによる４５μｍふるい残分が０．１質量％未満であり、第１の樹脂層と該第２の樹脂層は、共押出しによる積層構造で構成されている積層シート。【選択図】なし
Description
本発明は樹脂層を２層以上積層した積層シート及びその製造方法、ならびにその積層シートから形成された成形体に関する。
従来より、ポリオレフィン樹脂と無機充填材を混合した熱可塑性樹脂組成物からシート状物を成形し合成紙とすることが行われている（特許文献１〜７）。
例えば、特許文献７は、熱可塑性樹脂としてポリエチレン、ポリプロピレン、無機充填材として炭酸カルシウム、二酸化チタンをそれぞれ３質量部、５２質量部、４４質量部、１質量部含有する熱可塑性樹脂組成物と、ポリプロピレン８５質量部、炭酸カルシウム１５質量部を含有する熱可塑性樹脂組成物を共押出した積層シートが提案されている。
しかしながら、合成紙としての白色度及び不透明度を向上させるために、積層した樹脂層に、より多くの炭酸カルシウムを含ませようとした場合、ラミネート条件のばらつきによって剥離が生じる虞があるラミネート法ではなく、一体成形となる共押出しで積層シートを作製した場合であっても、製造工程中や積層シートの使用時に積層した２層の樹脂層間で剥離が発生するという事態が発生した。また、積層シートの表面外観（表面平滑性）もばらつきが大きく、満足いくものではなかった。
本発明は以上の実情に鑑みてなされてものであり、炭酸カルシウムを多く含んでいても、２層の樹脂層間で剥離を発生させず、表面平滑性に優れた積層シート、その積層シートの製造方法及びその積層シートから形成される成形体を提供することを目的とする。
本発明の目的は、以下によって達成された。
（１） 少なくともポリオレフィン樹脂と表面処理を施された重質炭酸カルシウムを５０：５０〜２０：８０の質量比で含有する第１の樹脂層と、少なくともポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムを５０：５０〜９９：１の質量比で含有する第２の樹脂層とを積層した、２層以上の樹脂層の積層シートであって、
該第１の樹脂層及び第2の樹脂層が含有する重質炭酸カルシウムの空気透過法による平均粒子径が０．７〜２０．０μｍであり、かつ該重質炭酸カルシウムのＪＩＳＺ８８０１−１に規定する標準ふるいによる４５μｍふるい残分が０．１質量％未満であり、
該第１の樹脂層と該第２の樹脂層は、共押出しによる積層構造で構成されていることを特徴とする積層シート。
該第１の樹脂層及び第2の樹脂層が含有する重質炭酸カルシウムの空気透過法による平均粒子径が０．７〜２０．０μｍであり、かつ該重質炭酸カルシウムのＪＩＳＺ８８０１−１に規定する標準ふるいによる４５μｍふるい残分が０．１質量％未満であり、
該第１の樹脂層と該第２の樹脂層は、共押出しによる積層構造で構成されていることを特徴とする積層シート。
（２） 前記ポリオレフィン樹脂が、ポリプロピレン樹脂及び／又はポリエチレン樹脂であることを特徴とする前記１記載の積層シート。
（３） 前記第１の樹脂層と第２の樹脂層の膜厚の比が５０：５０〜９５：５である前記１又は２記載の積層シート。
（４） 前記第１の樹脂層及び／又は前記第２の樹脂層が発泡層からなることを特徴とする前記１〜３いずれか１項に記載の積層シート。
（５） 前記１〜４いずれか１項に記載の積層シートの製造方法であって、前記第１の樹脂層と第２の樹脂層を積層するために、Ｔダイ法による共押出工程を有する積層シートの製造方法。
（６） 前記１〜４いずれか１項に記載の積層シートの製造方法であって、前記第１の樹脂層と第２の樹脂層を積層するために、インフレーション法による共押出工程を有する積層シートの製造方法。
（７） 前記１〜４いずれか１項に記載の積層シートから形成された成形体。
（３） 前記第１の樹脂層と第２の樹脂層の膜厚の比が５０：５０〜９５：５である前記１又は２記載の積層シート。
（４） 前記第１の樹脂層及び／又は前記第２の樹脂層が発泡層からなることを特徴とする前記１〜３いずれか１項に記載の積層シート。
（５） 前記１〜４いずれか１項に記載の積層シートの製造方法であって、前記第１の樹脂層と第２の樹脂層を積層するために、Ｔダイ法による共押出工程を有する積層シートの製造方法。
（６） 前記１〜４いずれか１項に記載の積層シートの製造方法であって、前記第１の樹脂層と第２の樹脂層を積層するために、インフレーション法による共押出工程を有する積層シートの製造方法。
（７） 前記１〜４いずれか１項に記載の積層シートから形成された成形体。
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は特にこれに限定されず、適宜変更可能である。
＜積層シート＞
本発明の積層シートは、少なくともポリオレフィン樹脂と表面処理を施された重質炭酸カルシウムを５０：５０〜２０：８０の質量比で含有する第１の樹脂層と、少なくともポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムを５０：５０〜９９：１の質量比で含有する第２の樹脂層とを積層した、２層以上の樹脂層の積層シートであって、
該第１の樹脂層及び第の樹脂層が含有する重質炭酸カルシウムの空気透過法による平均粒子径が０．７〜２０．０μｍであり、かつ該重質炭酸カルシウムのＪＩＳＺ８８０１−１に規定する標準ふるいによる４５μｍふるい残分が０．１質量％未満であり、
該第１の樹脂層と該第２の樹脂層は、共押出しによる積層構造で構成されていることを特徴とする。
本発明の積層シートは、ラミネートによる積層シートに比較し、密着性、外観、白色度及び不透明度に対し優れた性能を有している。
本発明の積層シートは、少なくともポリオレフィン樹脂と表面処理を施された重質炭酸カルシウムを５０：５０〜２０：８０の質量比で含有する第１の樹脂層と、少なくともポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムを５０：５０〜９９：１の質量比で含有する第２の樹脂層とを積層した、２層以上の樹脂層の積層シートであって、
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該第１の樹脂層と該第２の樹脂層は、共押出しによる積層構造で構成されていることを特徴とする。
本発明の積層シートは、ラミネートによる積層シートに比較し、密着性、外観、白色度及び不透明度に対し優れた性能を有している。
本発明の積層シートは、第１の樹脂層と第２の樹脂層を有している積層シートであれば、他の層を有していても適用することができる。例えば、第２の樹脂層／第１の樹脂層／第２の樹脂層、第１の樹脂層／第２の樹脂層／第３の樹脂層等の３層以上にも適用することができる。
本発明の積層シートは、少なくともポリオレフィン樹脂と表面処理を施された重質炭酸カルシウムを含有するが、この２種の材料からなる積層シートの膜厚が、積層シート全体の膜厚の８０％以上を構成する。
本発明の積層シートにおいては、白色度は８５〜１００％であることが好ましい。白色度が８５％未満であると、表面にカラー印刷をした場合に、視覚で認識できる色調が変化してしまう場合が生じる。本発明の白色度は、ＪＩＳ Ｐ８１４８：２００１に準じて測定した値である。
また不透明度は、８５〜１００％であることが好ましい。不透明度が８５％未満では、表面印刷時に視認しづらい場合がある。不透明度は、ＪＩＳ Ｐ８１４９に準じて測定した値である。
また不透明度は、８５〜１００％であることが好ましい。不透明度が８５％未満では、表面印刷時に視認しづらい場合がある。不透明度は、ＪＩＳ Ｐ８１４９に準じて測定した値である。
≪ポリオレフィン樹脂≫
本発明の積層シートを構成するポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン樹脂（高密度、低密度、超高分子量）、ポリプロピレン樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、及びその共重合体からなる樹脂等を挙げることができ、融点、弾性率を考慮し、適宜１種以上を選択することができる。メタロセン触媒で重合されたものも使用することができる。特に、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂が好ましい。
本発明の積層シートを構成するポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン樹脂（高密度、低密度、超高分子量）、ポリプロピレン樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、及びその共重合体からなる樹脂等を挙げることができ、融点、弾性率を考慮し、適宜１種以上を選択することができる。メタロセン触媒で重合されたものも使用することができる。特に、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂が好ましい。
高密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂を混合して使用することもできる。混合比は、所望の性能によって適宜選択することができるが、高密度ポリエチレン樹脂：低密度ポリエチレン樹脂＝９９：１〜２０：８０（質量比）であることが混合された樹脂の特性バランスからみて好ましい。
メルトマスフローレイト（ＭＦＲ）は、加工性の観点で０．０２ｇ／１０分以上２．０ｇ／１０分以下であることが好ましく、重質炭酸カルシウムを高充填する点を踏まえて更なる良好な加工性の観点で０．１ｇ／１０以上１．０ｇ／１０分以下であることがより好ましい（ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準じて測定）。ＭＦＲは、メルトインデクサーにより、荷重２１.１８Ｎ、ポリプロピレン樹脂においては温度２３０℃（ＪＩＳＫ７２１０に準ずる）、ポリエチレン樹脂に関しては１９０℃（ＪＩＳＫ６７３０に準ずる）の条件でメルトフローレイトを測定することができる。密度（単位：ｇ／ｃｍ3）は、ＪＩＳ Ｋ７１１２に準じて測定できる。
その他、積層シートの搬送を円滑にするために長鎖分岐構造を有するポリプロピレン樹脂も混合して使用することができる。ここでポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン連鎖が５０モル％以上あれば共重合体であってもよい。
本発明の長鎖分岐構造を有するポリプロピレン樹脂は、１３Ｃ−ＮＭＲで測定するアイソタクチックトライアッド分率（ｍｍ）が９５％以上であることを特徴とする。測定についてはマクロモレキュール（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ），Ｖｏｌ．３５、Ｎｏ．１０．２００２年、３８３９−３８４２頁の記載等の公知の測定法を参考にすることができる。
本発明の長鎖分岐構造を有するポリプロピレン樹脂は、温度２３０℃、２．１６Ｋｇ荷重で測定するメルトフローレート（ＭＦＲ）が加工性の観点で０．１ｇ／１０分以上、１００ｇ／１０分以下であることが好ましい。重質炭酸カルシウムを高充填する点を踏まえて更なる良好な加工性の観点で好ましくは０．２ｇ／１０分以上、さらに好ましくは、０．３ｇ／１０分以上である。
本発明の長鎖分岐構造を有するポリプロピレン樹脂は、ポリオレフィン樹脂全体の０．１〜１００質量％の範囲で含有されることができ、混合された樹脂の特性バランスからみて好ましくは、１〜４０質量％である。
≪重質炭酸カルシウム≫
本発明の第１及び第２の樹脂層に含有する重質炭酸カルシウムは、表面処理を施された空気透過法による平均粒子径が０．７〜２０．０μｍであり、かつＪＩＳＺ８８０１−１に規定する標準ふるいによる４５μｍふるい残分が０．１質量％未満であることを特徴とする。
本発明の第１及び第２の樹脂層に含有する重質炭酸カルシウムは、表面処理を施された空気透過法による平均粒子径が０．７〜２０．０μｍであり、かつＪＩＳＺ８８０１−１に規定する標準ふるいによる４５μｍふるい残分が０．１質量％未満であることを特徴とする。
この平均粒子径の範囲とすることにより、共押出しによる積層構造を有する積層シートの密着性、表面平滑性を改善することができる。平均粒子径が０．７μｍ未満では、石灰石を粉砕して得られる重質炭酸カルシウムとして入手が困難であり、さらに樹脂層内で重質炭酸カルシウムが凝集してしまう虞が増大する。また、平均粒子径が２０．０μｍ超では、表面平滑性が低下する場合が生じる。
本発明において、重質炭酸カルシウムが、ＪＩＳＺ８８０１−１に規定する標準ふるいによる４５μｍふるい残分が０．１質量％未満であることは、過大な粒子の存在による表面平滑性の阻害を抑制する観点で好ましい。
≪表面処理≫
本発明の重質炭酸カルシウムには、表面処理が施されている。表面処理が施されることによって、重質炭酸カルシウムを高充填する場合に懸念される樹脂層内での凝集を抑制できる。表面処理剤としては、炭素数１０〜３０の飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸及びその塩が挙げられる。
本発明の重質炭酸カルシウムには、表面処理が施されている。表面処理が施されることによって、重質炭酸カルシウムを高充填する場合に懸念される樹脂層内での凝集を抑制できる。表面処理剤としては、炭素数１０〜３０の飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸及びその塩が挙げられる。
さらに好ましくは、炭素数１２〜２６の飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸及びその塩である。飽和脂肪酸の具体例としては、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、アライン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸が挙げられ、塩としてはナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩等が挙げられる。表面処理は、公知の常法によってすることができる。
≪その他の熱可塑性樹脂、添加剤等≫
本発明の効果を阻害しない範囲で、ポリオレフィン樹脂と相溶する他の熱可塑性樹脂を添加してもよい。さらに添加剤として、色剤、滑剤（ステアリン酸カルシウム等）、カップリング剤、流動性改良材、分散剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、帯電防止剤、発泡剤等を配合してもよい。これらは、混練工程において配合してもよく、混練工程の前にあらかじめ樹脂組成物に配合していてもよい。
本発明の効果を阻害しない範囲で、ポリオレフィン樹脂と相溶する他の熱可塑性樹脂を添加してもよい。さらに添加剤として、色剤、滑剤（ステアリン酸カルシウム等）、カップリング剤、流動性改良材、分散剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、帯電防止剤、発泡剤等を配合してもよい。これらは、混練工程において配合してもよく、混練工程の前にあらかじめ樹脂組成物に配合していてもよい。
≪第１及び第２の樹脂層≫
本発明の第１の樹脂層は、良好な加工性と白色度を両立する観点で、少なくともポリオレフィン樹脂と表面処理を施された重質炭酸カルシウムを５０：５０〜２０：８０の質量比で含有する樹脂層である。重質炭酸カルシウムの高充填と良好な加工性を両立する観点で、ポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムは、４０：６０〜２５：７５の質量比であることが好ましい。
本発明の第１の樹脂層は、良好な加工性と白色度を両立する観点で、少なくともポリオレフィン樹脂と表面処理を施された重質炭酸カルシウムを５０：５０〜２０：８０の質量比で含有する樹脂層である。重質炭酸カルシウムの高充填と良好な加工性を両立する観点で、ポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムは、４０：６０〜２５：７５の質量比であることが好ましい。
本発明の第２の樹脂層は、少なくともポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムを５０：５０〜９９：１の質量比で含有する。白色度、不透明度、表面平滑性、密着性のバランスの観点から６０：４０〜９５：５の質量比であることが好ましい。
第１の樹脂層と第２の樹脂層それぞれに含有される重質炭酸カルシウムの量は、積層シートの所望の性能によって適宜選択することができるが、積層シートがその他の機能層によって機能を付与できることを考慮すると、３層以上からなる積層シートの場合、外側に位置する樹脂層に含有する重質炭酸カルシウムの量は、内側に位置する樹脂層の含有する量よりも少ないことが好ましい。
本発明の第１の樹脂層及び第２の樹脂層に使用されるポリオレフィン樹脂は、同じでも異なっていてもよい。積層シートに求められる所望の性能によって、本発明の範囲から適宜１種類以上を選択することができる。
本発明の第１の樹脂層及び第２の樹脂層の少なくとも一層は、軽量化の観点で発泡層とすることも好ましい。
発泡剤としてはブタン、イソブタン等の発泡ガス、熱分解型発泡剤のいずれも使用することができる。ポリオレフィン樹脂に対して、０．０１〜５質量％の範囲で、発泡程度により適宜調整することができる。
発泡剤としてはブタン、イソブタン等の発泡ガス、熱分解型発泡剤のいずれも使用することができる。ポリオレフィン樹脂に対して、０．０１〜５質量％の範囲で、発泡程度により適宜調整することができる。
本発明の積層シートの膜厚は、全体としては２５〜４５０μｍであり、取扱い性から２５〜２００μｍであることが好ましい。
本発明の第１の樹脂層及び第２の樹脂層のそれぞれの膜厚は、いずれも実用的に１〜２００μmであることが好ましく、その比が５０：５０〜９５：５である場合に本発明の密着性の効果が顕著である。さらに共押出しの層間のバランス上、好ましくは５０：５０〜８０：２０である。
本発明においては、第１の樹脂層、第２の樹脂層の組み合わせであれば、積層シートとして、適宜応用することができる。例えば、第１／第２、第１／第２／第１、第１／第２／第２／第１、第２／第１／第２、第１／第２／第３、第２／第１／第３等である。ここで第３の樹脂層は、第１の樹脂層、第２の樹脂層以外の層を表す。
本発明の積層シートの紙的風合をさらに付加させるために、第１の樹脂層と第２の樹脂層との間に、無機微細粉末を８〜５５質量％含有するプロピレン系樹脂の層を中間層として好ましく形成することができる。さらに、この中間層には、延伸性を良好とするために少量のプロピレン系共重合体、高密度ポリエチレン、ポリスチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体の低融点樹脂を含有させてもよい。
＜積層シートの製造方法＞
本発明の積層シートは、第１の樹脂層と第２の樹脂層を共押出して積層することを特徴とする。フィードブロック、マルチマニホールドを使用した多層Ｔダイ方式と、複数の環状ダイスを使用する押出しインフレーション方式を適用することが本発明の効果が大きい点で好ましい。
本発明の積層シートは、第１の樹脂層と第２の樹脂層を共押出して積層することを特徴とする。フィードブロック、マルチマニホールドを使用した多層Ｔダイ方式と、複数の環状ダイスを使用する押出しインフレーション方式を適用することが本発明の効果が大きい点で好ましい。
Ｔダイから共押出前の混練等の工程は、通常の方法を使用することができる。例えば、成形機にホッパーから投入する前にポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムとを混練溶融してもよく、成形機と一体で成形と同時にポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムとを混練溶融してもよい。溶融混練は、ポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムを均一に分散させる観点から、高い剪断応力を作用させて混練することが好ましく、例えば二軸混練機で混練することが好ましい。
本発明の製造方法において、ポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムの混合物はペレットの形態であってもよく、ペレットの形態でなくてもよいが、ペレットの形態である場合、ペレットの形状は特に限定されず、例えば、円柱、球形、楕円球状等のペレットを成形してもよい。
ペレットのサイズは、形状に応じて適宜設定すれば良いが、例えば、球形ペレットの場合、直径１〜１０ｍｍであってよい。楕円球状のペレットの場合、縦横比０．１〜１．０の楕円状とし、縦横１〜１０ｍｍであってよい。円柱ペレットの場合は、直径１〜１０ｍｍの範囲内、長さ１〜１０ｍｍの範囲内であってよい。これらの形状は、後述する混練工程後のペレットに対して成形させてよい。ペレットの形状は、常法に従って成形させてよい。
成形は、混練する工程と、シート状に成形する工程とを連続的に行う直接方法を用いてもよく、例えば、Ｔダイ方式の二軸押出し成形機、インフレーション装置を使用する方法を用いてもよい。
≪Ｔダイ法≫
本発明におけるＴダイ方式の成形機としては、公知のマルチマニホールドダイやフィードブロックやスタティックミキサー等を用いることができる。本発明の構成を効率よく得るためには、１１個以上の微細スリットを有するフィードブロックを用いることが好ましい。
本発明におけるＴダイ方式の成形機としては、公知のマルチマニホールドダイやフィードブロックやスタティックミキサー等を用いることができる。本発明の構成を効率よく得るためには、１１個以上の微細スリットを有するフィードブロックを用いることが好ましい。
このようなフィードブロックを用いることにより、装置が極端に大型化することがないため、熱劣化による異物が少なく、積層数が極端に多い場合でも、高精度な積層が可能となる。また、幅方向の積層精度も従来技術に比較して格段に向上する。また、この装置では、各層の厚みをスリットの形状（長さ、幅）で調整できるため、任意の層厚みを達成することが可能となる。
そして、ダイから吐出された積層シートは、キャスティングドラム等の冷却体上に押し出され、冷却固化されることにより、キャスティングフィルムが得られる。この際、ワイヤー状、テープ状、針状あるいはナイフ状等の電極を用いて、静電気力により、吐出されたシートを冷却体に密着させ、急冷固化させることが好ましい。
また、吐出されたシートを冷却体に密着させる方法としては、スリット状、スポット状及び面状の装置からエアーを吹き出すこと、及びニップロールを用いる方法も好ましい。
本発明の積層シートは、キャスティングフィルムを形成する際に、キャスティングドラム等のロール群の周速差を利用して、ポリオレフィン樹脂のガラス転移温度より１０℃以上高い温度で、縦方向１．０１〜１０．０倍と白色度、物性によって適宜選択することができるが、白色度、不透明度、密着性、及び表面外観の点から１．１〜３．０倍延伸しておくことが好ましい。
≪横延伸≫
本発明のＴダイ方式で製造された積層シートは、成形後のシートをテンターによる横延伸する工程をさらに有することが好ましい。成形後のシートに対し、横延伸を行うと、シートの密度がさらに低下し良好な白色度を得ることができる。延伸倍率は、１．０１〜１０．０倍と白色度、物性によって適宜選択することができるが、白色度、不透明度、密着性、及び表面外観の点から１．１〜３．０倍延伸しておくことが好ましい。
本発明のＴダイ方式で製造された積層シートは、成形後のシートをテンターによる横延伸する工程をさらに有することが好ましい。成形後のシートに対し、横延伸を行うと、シートの密度がさらに低下し良好な白色度を得ることができる。延伸倍率は、１．０１〜１０．０倍と白色度、物性によって適宜選択することができるが、白色度、不透明度、密着性、及び表面外観の点から１．１〜３．０倍延伸しておくことが好ましい。
≪インフレーション法≫
本発明のインフレーション法は、好ましくは空冷インフレーション法であり、上述のペレットを環状ダイ付きの押出機により溶融させて、チューブ状にして押出し、ブロアー等から供給される空気を空冷リングから溶融チューブに吹き付けて冷却固化させた後、ガイド板を経てピンチロールにて折り畳み、引取機にて引き取る方法である。
本発明のインフレーション法は、好ましくは空冷インフレーション法であり、上述のペレットを環状ダイ付きの押出機により溶融させて、チューブ状にして押出し、ブロアー等から供給される空気を空冷リングから溶融チューブに吹き付けて冷却固化させた後、ガイド板を経てピンチロールにて折り畳み、引取機にて引き取る方法である。
この成形方法で使用できる成形機、冷却リング、ブロアー、ガイド板、ピンチロール及びフィルムの引取機等は、広く市販の装置を使用することができる。
空冷インフレーション法によりフィルムを成形する条件としては、特に限定しないが、ダイ径は、通常φ５０ｍｍ〜φ５００ｍｍ、ダイリップ幅は、通常０．８ｍｍ〜４．０ｍｍ、ブロー比は、１．５〜５、成形温度は、通常１７０〜２５０℃、加工性の観点で好ましくは１７０〜２２０℃、成形速度は、通常５〜１００ｍ／分、成形安定性の観点で好ましくは１０〜５０ｍ／分である。
本発明の２層以上の積層シートでは、複数の押出機及び共押出多層環状ダイを有するインフレーション法により、好ましくは空冷インフレーション法に用いる方法が適用される。
本発明の２層以上の積層シートでの好ましい態様は、例えば第１の樹脂層を構成するポリプロピレン樹脂もしくはポリエチレン樹脂組成物と、第２の樹脂層を構成するポリプロピレン樹脂もしくはポリエチレン樹脂組成物を共押出多層環状ダイ付きの複数押出機により溶融させてチューブ状にして押出し、ブロアー等から供給される空気を空冷リングから溶融チューブに吹き付けて冷却固化させた後、ガイド板を経てピンチロールにて折り畳み、引取機にて引き取る方法である。
この際に使用できる成形機、冷却リング、ブロアー、ガイド板、ピンチロール、及びフィルムの引取機等は、広く市場にて使用されている装置で構わず、特別なものは必要としない。空冷インフレーション法でフィルムを成形する条件としては、特に限定しないが、ダイ径は、通常φ５０ｍｍ〜φ５００ｍｍ、ダイリップ幅は、通常０．８ｍｍ〜４．０ｍｍ、ブロー比は、１．５〜５、成形温度は、通常１７０〜２５０℃、加工性の観点で好ましくは１７０〜２２０℃、成形速度は、通常５〜１００ｍ／分、成形安定性の観点で好ましくは１０〜５０ｍ／分が好適である。
空冷インフレーション法においては、チューブ状フィルムを外部および／又は内部から空気冷却して、成膜することができる。また、チューブフイルムの吹き込み成膜方法は、上向方式、水平方式又は下向方式等の任意の方向が採用できるが、特に上向き方向による成膜方法が、成形安定性の観点で本発明のインフレーションフィルム成形用ポリプロピレン系樹脂組成物に好適である。
空冷インフレーション法以外のインフレーション法としては、水冷インフレーション法やチューブラー式二軸延伸形法等が挙げられ、これらの方法を適用して、フィルムを製造することも可能である。
延伸は、テンターによる逐次二軸延伸、同時二軸延伸、ダブルインフレーション装置による同時二軸延伸を適宜使用することができる。
≪曲げ処理工程≫
本発明においては、前述の工程以外に、対象物である積層シートをＭＤ方向に移動させている途中、結晶配向軸に直角な方向の固形物体に押し付けるように接触させ、折り曲げ状態を発生する工程を含んでもよい。この方法としては、例えば、ＷＯ２０１５／０６０２７１号公報に記載の公知の方法を採用することができる。
本発明においては、前述の工程以外に、対象物である積層シートをＭＤ方向に移動させている途中、結晶配向軸に直角な方向の固形物体に押し付けるように接触させ、折り曲げ状態を発生する工程を含んでもよい。この方法としては、例えば、ＷＯ２０１５／０６０２７１号公報に記載の公知の方法を採用することができる。
本発明では、延伸前又は延伸後の積層したシート（以下単にシートと略すこともある）の表面に、棒、板又は梁のような長尺の固形物体を、その長尺方向がシートの搬送方向（機械方向、ＭＤ方向）を横断するように押し当て、上記シートを曲げ処理する工程を設けることが好ましい。その際に、固形物体のシートへの当接部分にて、上記シートが折り曲げられて屈曲した状態で、上記物体と上記シートとを相対的に移動させるようにして応力を加えることが白色度を増す上で好ましい。
本発明では、曲げ処理は、シートの表面又は裏面に対し少なくとも一回行うとよい。前記曲げ処理は、シートの表面及び裏面のいずれかのみ、あるいは、両面に対し行うことができる。そり防止の点からは、曲げ処理をシートの両面に対し行うことが好ましい。
本発明の曲げ処理において、上記固形物体を一つのみ使用しても構わないが、２つ以上の固形物体を同時に使用することも可能である。
＜成形体＞
本発明の積層シートを加工することにより、包装紙、手提げ袋、容器、保護キャップ、トレイ、フィルム、シート、レジ袋、結束紐、ハンガー等の成形体とすることができる。
本発明の積層シートを加工することにより、包装紙、手提げ袋、容器、保護キャップ、トレイ、フィルム、シート、レジ袋、結束紐、ハンガー等の成形体とすることができる。
下記の積層シートを作製し、密着性、表面外観（平滑性）、白色度及び不透明度について評価した。評価は特に記載の無い場合、２３℃５５％ＲＨの雰囲気下で行った。表中、「ＯＰ」は、ポリオレフィン樹脂を、「ＨＣＣ」は、重質炭酸カルシウムを、「処理」は、重質炭酸カルシウムの表面処理有無を、「粒径」は、平均粒子径μｍを、「残分」は、４５μｍ篩残分％を、「量％」はポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムの総和を１００質量％としたときの質量％を表す。
（実施例１〜１０、比較例１〜９）
ポリプロピレン樹脂（密度０．９１ｇ/ｃｍ３、ＭＦＲ０．５０ｇ／１０分、表中ＰＰと略す）と重質炭酸カルシウムとを、表に記載の質量％となるように樹脂組成物を調整し、更に、ステアリン酸マグネシウム（リケマールＡＳ−００３理研ビタミン(株)製）を樹脂組成物の１質量％を配合して、ＨＴＭ５０型異方向回転式二軸押出機（(株)シーティーシー製）を用いて混合、混練して原料ペレットを調製した。
ポリプロピレン樹脂（密度０．９１ｇ/ｃｍ３、ＭＦＲ０．５０ｇ／１０分、表中ＰＰと略す）と重質炭酸カルシウムとを、表に記載の質量％となるように樹脂組成物を調整し、更に、ステアリン酸マグネシウム（リケマールＡＳ−００３理研ビタミン(株)製）を樹脂組成物の１質量％を配合して、ＨＴＭ５０型異方向回転式二軸押出機（(株)シーティーシー製）を用いて混合、混練して原料ペレットを調製した。
その後、２１０℃に維持された有限会社勝製作所製１５０ｍｍ Ｌ／Ｄ＝１０ ストレーナー中を通し、２１０℃でダイからストランドを押出し、水冷後カットすることで各試料のためのペレットを作製した。
このようにして作製したペレットをスクリュー押出機を用いて溶融押出し、フィードブロックタイプＴ−ダイから各層を共押出後、冷却ロール上にて急冷し厚さ約０．３０ｍｍの多層シートを得た。このシートを１１０℃で加熱しフィルムの流れ方向（縦方向）に１．５倍延伸した。
このようにして作製したペレットをスクリュー押出機を用いて溶融押出し、フィードブロックタイプＴ−ダイから各層を共押出後、冷却ロール上にて急冷し厚さ約０．３０ｍｍの多層シートを得た。このシートを１１０℃で加熱しフィルムの流れ方向（縦方向）に１．５倍延伸した。
この１．５倍延伸したシートを１６０℃で加熱し流れ方向に対して直交する方向（横方向）に２倍延伸して東洋精機製フィルム・シート引き取り機ＦＴ３Ｗ２０で巻き取り積層シートの試料とした。なお、白色度は、実用レベルとなるように含有量、膜厚を定めた。
このようにして作製した試料について、以下のように密着性、表面平滑性、白色度及び不透明度を評価した。
このようにして作製した試料について、以下のように密着性、表面平滑性、白色度及び不透明度を評価した。
実施例９では、ポリプロピレン樹脂に替えて、高密度ポリエチレン樹脂（密度０．９６ｇ/ｃｍ３、ＭＦＲ０．３０ｇ／１０分、表中ＨＤＰＥと略す）を、実施例１０では、高密度ポリエチレン樹脂（密度０．９６ｇ/ｃｍ３、ＭＦＲ０．３０ｇ／１０分、表中ＨＤＰＥと略す）と低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９２ｇ/ｃｍ３、ＭＦＲ２．０ｇ／１０分、表中ＬＬＤＰＥと略す）を６０：４０の質量比で混合した試料も作製した。
実施例１１では、ペレットとペレットに対し１質量％の重曹系化学発泡剤（分解温度１５５℃、発生ガス量２３０ｍｌ／５ｇ）を添加し、１９５℃で共押出し、積層シートを作製した。
参考比較例として、第１の樹脂層を縦方向に延伸したキャストフィルム作製後、第２の樹脂層を形成する樹脂組成物を別の押出機で溶融混練したものを２００℃で積層（ラミネート）し、その後横方向に延伸した試料を作製した。
参考比較例として、第１の樹脂層を縦方向に延伸したキャストフィルム作製後、第２の樹脂層を形成する樹脂組成物を別の押出機で溶融混練したものを２００℃で積層（ラミネート）し、その後横方向に延伸した試料を作製した。
＜密着性試験＞
第１の樹脂層の表面にかみそりの刃で４５°の角度で第２の樹脂層にまで達する傷を５ｃｍ長、１ｃｍ間隔で２本付け、その上にＪＩＳ Ｚ１５２２に規定するセロハン粘着テープを圧着したのち、該テープを約４５°の角度で急激に剥離する。この際にテープと一緒に剥離してしまう第１の樹脂層の面積を、テープをはりつけた面積と比較し、下記の５段階で評価する。３以上であれば、実用上、第１の樹脂層の剥離の問題なく使用出来るレベルである。
５：剥離する樹脂層の面積 剥離なし（剥離なく使用出来るレベル）
４：剥離する樹脂層の面積 １５％以下（剥離なく使用出来るレベル）
３：剥離する樹脂層の面積 １５％超、３０％以下（剥離なく使用出来るレベル）
２：剥離する樹脂層の面積 ３０％超、５０％以下（剥離が若干生じるレベル）
１：剥離する樹脂層の面積 ５０％超（剥離が著しく使用困難なレベル）
第１の樹脂層の表面にかみそりの刃で４５°の角度で第２の樹脂層にまで達する傷を５ｃｍ長、１ｃｍ間隔で２本付け、その上にＪＩＳ Ｚ１５２２に規定するセロハン粘着テープを圧着したのち、該テープを約４５°の角度で急激に剥離する。この際にテープと一緒に剥離してしまう第１の樹脂層の面積を、テープをはりつけた面積と比較し、下記の５段階で評価する。３以上であれば、実用上、第１の樹脂層の剥離の問題なく使用出来るレベルである。
５：剥離する樹脂層の面積 剥離なし（剥離なく使用出来るレベル）
４：剥離する樹脂層の面積 １５％以下（剥離なく使用出来るレベル）
３：剥離する樹脂層の面積 １５％超、３０％以下（剥離なく使用出来るレベル）
２：剥離する樹脂層の面積 ３０％超、５０％以下（剥離が若干生じるレベル）
１：剥離する樹脂層の面積 ５０％超（剥離が著しく使用困難なレベル）
＜表面平滑性＞
表面外観は、表面平滑性で評価した。１平方メートルの面積に相当するシート両面の表面状態を目視、及び触感で観察し、最も表面状態が悪い部分を以下の基準で評価した。
〇：凹凸が無いもの
△：僅かに凹凸が認められるもの（実使用上、問題なし）
×：著しい凹凸が認められるもの（印刷に際して不具合を生ずるレベル）
表面外観は、表面平滑性で評価した。１平方メートルの面積に相当するシート両面の表面状態を目視、及び触感で観察し、最も表面状態が悪い部分を以下の基準で評価した。
〇：凹凸が無いもの
△：僅かに凹凸が認められるもの（実使用上、問題なし）
×：著しい凹凸が認められるもの（印刷に際して不具合を生ずるレベル）
＜白色度＞
ＪＩＳ Ｐ８１４８：２００１に準じて測定した。
＜不透明度＞
ＪＩＳ Ｐ８１４９に規定される紙及び板紙・不透明度試験方法（紙の裏当て）・拡散照明法により、シートの不透明度を測定した。なお、光学系の測定方法は、ＪＩＳ Ｚ８７２２に準拠した。
不透明度の数値が８５以上であれば、良好な視認性が得られた。
ＪＩＳ Ｐ８１４８：２００１に準じて測定した。
＜不透明度＞
ＪＩＳ Ｐ８１４９に規定される紙及び板紙・不透明度試験方法（紙の裏当て）・拡散照明法により、シートの不透明度を測定した。なお、光学系の測定方法は、ＪＩＳ Ｚ８７２２に準拠した。
不透明度の数値が８５以上であれば、良好な視認性が得られた。
表１、２から、本発明の積層シートでは、良好な密着性、表面外観を有していることが判る。
（実施例１２、１３）
実施例１と同様にして、積層用樹脂組成物のペレットを作製した。ペレットを、回転式ドラム型真空乾燥機を用いて、温度９０℃で５時間真空乾燥した。これらのペレットを、シリンダー温度２００℃で、スクリュー径６０ｍｍのそれぞれ独立した単軸押出機に供給し、最大口径１００ｍｍ、リップクリアランス１．０ｍｍ、温度を１９０℃に設定した環状２層用及び３層用ダイスにより、ブロー比２．７にてバブル状に引取り速度２３．６ｍ／分で、引取り方向に対し垂直な方向に２．０倍、引取り方向に２．２倍となるように同時に上向きに押出し、冷却リングにより空冷し、ダイス上方のニップロールで折りたたみながら、実施例１と同様の１．５横の延伸工程を通し巻取り、評価用積層シートを作製した。実施例１と同じ密着性試験、表面平滑性、白色度及び不透明度を評価した。
実施例１と同様にして、積層用樹脂組成物のペレットを作製した。ペレットを、回転式ドラム型真空乾燥機を用いて、温度９０℃で５時間真空乾燥した。これらのペレットを、シリンダー温度２００℃で、スクリュー径６０ｍｍのそれぞれ独立した単軸押出機に供給し、最大口径１００ｍｍ、リップクリアランス１．０ｍｍ、温度を１９０℃に設定した環状２層用及び３層用ダイスにより、ブロー比２．７にてバブル状に引取り速度２３．６ｍ／分で、引取り方向に対し垂直な方向に２．０倍、引取り方向に２．２倍となるように同時に上向きに押出し、冷却リングにより空冷し、ダイス上方のニップロールで折りたたみながら、実施例１と同様の１．５横の延伸工程を通し巻取り、評価用積層シートを作製した。実施例１と同じ密着性試験、表面平滑性、白色度及び不透明度を評価した。
表３から、本発明の積層シートでは、良好な密着性、表面平滑性、白色度及び不透明度を有していることが判る。
Claims (7)
- 少なくともポリオレフィン樹脂と、表面処理剤（ただし、スルホン酸塩を含むものを除く。）によって表面処理を施された重質炭酸カルシウムを５０：５０〜２０：８０の質量比で含有する第１の樹脂層と、少なくともポリオレフィン樹脂と重質炭酸カルシウムを５０：５０〜９９：１の質量比で含有する第２の樹脂層とを積層した、２層以上の樹脂層の包装紙用積層シートであって、
該第１の樹脂層及び第２の樹脂層が含有する重質炭酸カルシウムの空気透過法による平均粒子径が０．７〜２０．０μｍであり、かつ該重質炭酸カルシウムのＪＩＳＺ８８０１−１に規定する標準ふるいによる４５μｍふるい残分が０．１質量％未満であり、
該第１の樹脂層と該第２の樹脂層は、共押出しによる積層構造で構成されていることを特徴とする、包装紙用積層シート。 - 前記ポリオレフィン樹脂が、ポリプロピレン樹脂及び／又はポリエチレン樹脂であることを特徴とする請求項１記載の包装紙用積層シート。
- 前記第１の樹脂層と第２の樹脂層の膜厚の比が５０：５０〜９５：５である請求項１又は２記載の包装紙用積層シート。
- 前記第１の樹脂層及び／又は前記第２の樹脂層が発泡層からなることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の包装紙用積層シート。
- 請求項１〜４いずれか１項に記載の包装紙用積層シートの製造方法であって、前記第１の樹脂層と第２の樹脂層を積層するために、Ｔダイ法による共押出工程を有する包装紙用積層シートの製造方法。
- 請求項１〜４いずれか１項に記載の包装紙用積層シートの製造方法であって、前記第１の樹脂層と第２の樹脂層を積層するために、インフレーション法による共押出工程を有する包装紙用積層シートの製造方法。
- 請求項１〜４いずれか１項に記載の包装紙用積層シートから形成された包装紙。
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