熱成形シート積層用フイルム及びその製造方法
【課題】 耐熱発泡性ポリスチレンシート等からなる熱成形シートに、印刷層を有する二軸延伸ポリプロピレンフイルムを積層した、食品を詰めるトレー、カップ等に用いられる熱成形シート積層材において、トレー、カップ等を熱成形する際、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ないようにする。また、熱成形された容器の底部コーナー部の色が薄くならないようにする。
【解決手段】 熱成形シート積層用フイルムを、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で構成する。
【解決手段】 熱成形シート積層用フイルムを、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で構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【０００４】
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）
【０００５】
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
【０００６】
【特許文献１】特許第３４３８９５８号公報
【特許文献２】特開２００３−４１０１７号公報
【特許文献３】特許第３２４９２２３号公報
【特許文献４】特開２００１−３０６１１号公報
【特許文献５】特開２００２−９６４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【発明の効果】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
【表１】
粘度はザーンカップＮｏ．３の秒数
カラーは赤、黄、青色
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
【表２】
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【表３】
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
【表４】
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【実施例】
【００９７】
＜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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
【表５】
【０１０７】
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）
【０１０８】
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。
【０１０９】
［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。
【０１１０】
［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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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
【０１１４】
［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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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℃
【０１１７】
＜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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
＜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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
＜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。
【０１２２】
＜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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
＜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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
［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。
【０１２７】
【表６】
【０１２８】
＜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
【０１２９】
＜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
【０１３０】
＜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。
【０１３１】
＜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。
【０１３２】
＜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。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明による熱成形シート積層用フイルムの二軸延伸ポリプロピレンフイルムを作製するチューブラー二軸延伸装置の概略図
【図２】本発明による熱成形シート積層用フイルムの印刷を施す水性グラビア印刷装置の全体概略図
【図３】本発明による熱成形シート積層用フイルムの印刷を施す水性グラビア印刷装置の第１印刷ユニットの部分拡大図
【図４】本発明による熱成形シート積層用フイルムを熱成形シートに熱貼合する熱貼合装置の概略図
【図５】延伸ポリプロピレンの伸長度の温度依存性を示す図
【符号の説明】
【０１３４】
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
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【０００４】
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）
【０００５】
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
【０００６】
【特許文献１】特許第３４３８９５８号公報
【特許文献２】特開２００３−４１０１７号公報
【特許文献３】特許第３２４９２２３号公報
【特許文献４】特開２００１−３０６１１号公報
【特許文献５】特開２００２−９６４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【発明の効果】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
【表１】
粘度はザーンカップＮｏ．３の秒数
カラーは赤、黄、青色
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
【表２】
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【表３】
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
【表４】
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【実施例】
【００９７】
＜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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
【表５】
【０１０７】
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）
【０１０８】
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。
【０１０９】
［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。
【０１１０】
［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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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
【０１１４】
［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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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℃
【０１１７】
＜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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
＜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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
＜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。
【０１２２】
＜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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
＜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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
［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。
【０１２７】
【表６】
【０１２８】
＜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
【０１２９】
＜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
【０１３０】
＜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。
【０１３１】
＜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。
【０１３２】
＜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。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明による熱成形シート積層用フイルムの二軸延伸ポリプロピレンフイルムを作製するチューブラー二軸延伸装置の概略図
【図２】本発明による熱成形シート積層用フイルムの印刷を施す水性グラビア印刷装置の全体概略図
【図３】本発明による熱成形シート積層用フイルムの印刷を施す水性グラビア印刷装置の第１印刷ユニットの部分拡大図
【図４】本発明による熱成形シート積層用フイルムを熱成形シートに熱貼合する熱貼合装置の概略図
【図５】延伸ポリプロピレンの伸長度の温度依存性を示す図
【符号の説明】
【０１３４】
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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する熱成形シート積層用フイルム。
【請求項２】
前記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方向が同時二軸延伸されたことを特徴とする請求項１記載の熱成形シート積層用フイルム。
【請求項３】
前記印刷層が、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する請求項１又は２記載の熱成形シート積層用フイルム。
【請求項４】
前記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する請求項１、２又は３記載の熱成形シート積層用フイルム。
【請求項５】
前記印刷層面に、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する請求項１、２、３又は４記載の熱成形シート積層用フイルム。
【請求項６】
前記印刷層が、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する請求項１、２、３、４又は５記載の熱成形シート積層用フイルム。
【請求項７】
前記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する請求項６記載の熱成形シート積層用フイルム。
【請求項８】
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する熱成形シート積層用フイルムの製造方法。
【請求項１】
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する熱成形シート積層用フイルム。
【請求項２】
前記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方向が同時二軸延伸されたことを特徴とする請求項１記載の熱成形シート積層用フイルム。
【請求項３】
前記印刷層が、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する請求項１又は２記載の熱成形シート積層用フイルム。
【請求項４】
前記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する請求項１、２又は３記載の熱成形シート積層用フイルム。
【請求項５】
前記印刷層面に、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する請求項１、２、３又は４記載の熱成形シート積層用フイルム。
【請求項６】
前記印刷層が、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する請求項１、２、３、４又は５記載の熱成形シート積層用フイルム。
【請求項７】
前記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する請求項６記載の熱成形シート積層用フイルム。
【請求項８】
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する熱成形シート積層用フイルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１６０７００（Ｐ２００７−１６０７００Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５９７４６（Ｐ２００５−３５９７４６）
【出願日】平成１７年１２月１４日（２００５．１２．１４）
【出願人】（５９４１４６１８０）中本パックス株式会社 (40)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１４日（２００５．１２．１４）
【出願人】（５９４１４６１８０）中本パックス株式会社 (40)
【Ｆターム（参考）】
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