防曇性ポリオレフィン系シートの成形体および食品包装用成形体
【課題】防曇剤を含む層の塗膜強度が高く、かつ、大量の防曇剤を使用せずとも高い防曇効果を発揮できる防曇性ポリオレフィン系シートの成形体を提供すること。
【解決手段】本発明の防曇性ポリオレフィン系シートの成形体は、複数の冷却ロールに巻装されたエンドレスベルトと鏡面冷却ロールとの間に溶融ポリオレフィンを導入後、前記エンドレスベルトおよび鏡面冷却ロールで前記溶融ポリオレフィンを圧接してシート状に成形するとともに、急冷してポリオレフィン系樹脂シートを成形するシート成形工程と、このシート成形工程により得られたポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも一方の表面に、防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液であって前記防曇剤および前記バインダ樹脂を固形分量としてそれぞれ１０〜４００ｍｇ／ｍ２を塗布した後、乾燥させてコート層を形成するコート層形成工程と、を備える防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法により得られる防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られることを特徴とするものである。
【解決手段】本発明の防曇性ポリオレフィン系シートの成形体は、複数の冷却ロールに巻装されたエンドレスベルトと鏡面冷却ロールとの間に溶融ポリオレフィンを導入後、前記エンドレスベルトおよび鏡面冷却ロールで前記溶融ポリオレフィンを圧接してシート状に成形するとともに、急冷してポリオレフィン系樹脂シートを成形するシート成形工程と、このシート成形工程により得られたポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも一方の表面に、防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液であって前記防曇剤および前記バインダ樹脂を固形分量としてそれぞれ１０〜４００ｍｇ／ｍ２を塗布した後、乾燥させてコート層を形成するコート層形成工程と、を備える防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法により得られる防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られることを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防曇性ポリオレフィン系シートの成形体および食品包装用成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＯＰＳ樹脂（延伸ポリスチレン樹脂）が使用されている分野における代替樹脂として、透明ポリプロピレンの開発が盛んに行われている。
ＯＰＳ樹脂に比べて極性基のないポリプロピレンは、この分野の必須特性である防曇性を付与するに当たり、防曇剤のみのコーティングでは、その塗膜強度が弱く、熱成形後も効果を持続させるためには、大量の防曇剤を塗布する必要がある。
しかしながら、大量の防曇剤を使用した場合、シート表面がべたつくため、取扱い性の極めて悪いシートしか得られないという問題がある。
また、このような問題を解決するため、防曇剤を内添させたシートも開発されているが、防曇剤のブリードアウト量がシートの保存環境に影響されて、防曇効果が不安定になり易いという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、防曇剤を含む層の塗膜強度が高く、かつ、大量の防曇剤を使用せずとも高い防曇効果を発揮できる防曇性ポリオレフィン系シートの成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る防曇性ポリオレフィン系シートは、ポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも片面に、防曇剤、およびアクリル系接着剤からなるバインダ樹脂を含むコート層を有することを特徴とする。
ここで、ポリオレフィン系樹脂シートを構成するポリオレフィン系樹脂としては、種々のオレフィンの単独重合体、共重合体、およびこれらの混合物を採用することができる。
単独重合体を構成するモノマーとしては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソプレン、ブタジエン等を採用することができる。また、共重合体としては、エチレン−痾−オレフィン共重合体、プロピレン−痾−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等を採用することができる。これらの中でも、透明性、強度等を考慮するとポリプロピレンを採用することが好ましい。
【０００５】
なお、本発明におけるポリオレフィン系樹脂シートには、単層構造、多層構造のどちらを採用しても構わない。ポリオレフィン系樹脂シートが多層構造の場合、少なくとも表層には、ポリプロピレンを採用するのが理想的である。
また、防曇剤としては、特に限定はないが、ショ糖系脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、脂肪酸３級アミド、高級アルコール脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル等を、単独または２種以上を混合して使用することができる。
一方、アクリル系接着剤としては、特に限定はないが、ポリアクリル酸エステル等の共重合体を採用することができる。
ここで、ポリアクリル酸エステルを構成するアクリル酸エステルとしては、アクリル酸のメチルエステル、エチルエステル、ブチルエステル、オクチルエステル、２−エチルヘキシルエステル等を採用できる。
これらのアクリル酸エステルを、メタクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、塩化ビニル、酢酸ビニル等と共重合させたポリマーを採用できる。また、上記アクリル酸エステルを、アクリル酸、アクリルアミド、メチロールアクリルアミド、ヒドロキシジアルキルメタクリレート等の種々の官能性モノマーと共重合させたポリマーを採用することもできる。
【０００６】
本発明によれば、ポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも片面に、防曇剤およびバインダ樹脂を含むコート層を有しているから、防曇剤のみのコート層と比べて、塗膜強度を高めることができるとともに、コート層表面のべたつきを抑えることができる。しかも、バインダ樹脂としてアクリル系接着剤を用いているから、コート層表面のべたつきをより一層低下させることができるとともに、当該防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られる成形体においても、効果的に防曇性を発揮させることができる。
以上において、コート層は、前記ポリオレフィン系樹脂シートに前記防曇剤およびバインダ樹脂を固形分量としてそれぞれ４〜４００ｍｇ／ｍ２塗布、乾燥して形成された層であることが好ましい。
【０００７】
ここで、シート表面のバインダ樹脂の単位面積あたり重量が４ｍｇ／ｍ２未満であると、コート層の強度が低下する可能性がある。一方、４００ｍｇ／ｍ２を超えると、防曇効果が低下する可能性がある。
また、シート表面の防曇剤の単位面積あたり重量が、４ｍｇ／ｍ２未満であると、十分な防曇効果が得られない可能性がある。一方、４００ｍｇ／ｍ２を超えると、コート層の強度が低下する可能性があるとともに、べたつきが発生することがある。
また、ポリオレフィン系樹脂シートは、平均球晶半径が４μｍ以下、シート断面の平均球晶数が６００個／ｍｍ２以下、固体密度が０．８９０ｇ／ｃｍ３以下、示差走査熱分析（ＤＳＣ）曲線の最大吸熱ピークの融解エンタルピーΔＨが９５Ｊ／ｇ未満、かつ、前記最大吸熱ピークの低温側に１Ｊ／ｇ以上の発熱ピークを有し、厚さ５０μｍ以上のポリプロピレン層であることが好ましい。
【０００８】
ここで、平均球晶半径が４μｍより大きいと、内部ヘイズが高くなる（透明性が低下する）ことがある。より好ましくは、平均球晶半径３μｍ以下である。
また、シート断面の平均球晶数が６００個／ｍｍ２より多いと、シートの軟化点温度が高くなることがある。より好ましくは、平均球晶数４００個／ｍｍ２以下である。
さらに、固体密度が０．８９０ｇ／ｃｍ３より大きいと、密度が大きすぎる、すなわち、結晶化度が高すぎて、軟化点温度に影響を及ぼすことがある。そして、シートの厚さが５０μｍ未満であると、熱成形した後に剛性を有する成形体（容器等）を造ることが困難になることがある。
このような特性を有するポリプロピレン層を有する防曇性ポリオレフィン系シートは、加熱軟化点温度が低く、低温熱成形が可能であり、かつ、内部ヘイズ（透明性）が良好になる。
【０００９】
また、加熱軟化温度が低いため、特殊な成形装置を使用する必要もないから、製造コストの低減も図ることができる。しかも、このようなシートを熱成形することで、防曇性を有するとともに、透明性の高い熱成形体を得ることができる。
さらに、融解エンタルピーΔＨが９５Ｊ／ｇ未満と比較的小さく、かつ、低温側で１Ｊ／ｇ以上の発熱が見られるから、シートを軟化させるのに外部から供給しなければならない熱量が少なく、かつ、軟化時の加熱温度が比較的低いので、低温熱成形が一層容易になる。
また、ポリオレフィン系樹脂シートとしては、この層の厚さをｔｍｍとした場合に、内部ヘイズが、（３３０ｔ２−１５０ｔ＋２０）％以下であることが好ましい。
ここで、（３３０ｔ２−１５０ｔ＋２０）は、内部ヘイズとシート厚さとの関係を測定し、最小二乗法により求められた式である。
内部ヘイズが、上記関係式より得られる値よりも大きいと、防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られる熱成形体の透明性が悪くなることがある。すなわち、シートの内部ヘイズを上記範囲にすることで、熱成形体の内部ヘイズを（３３０ｓ２−１５０ｓ＋２５）％以下（ｓ：熱成形体の厚さ（ｍｍ））とすることができ、透明性に優れた熱成形体を得ることができる。
【００１０】
さらに、ポリオレフィン系樹脂シートの引張弾性率は、１５００ＭＰａ以下であることが好ましい。
ここで、ポリオレフィン系樹脂シートの引張弾性率が１５００ＭＰａ以上であると、結晶化度が高いため、軟化点温度が高くなり、成形しにくくなることがある。
また、ポリオレフィン系樹脂シートの引張弾性率を上記範囲とすることで、熱成形時の加熱により結晶化が促進され、透明性を維持したまま熱成形体の引張弾性率を１７００ＭＰａ以上とすることができるので、十分な強度を有する成形体を得ることができる。
なお、本発明における引張弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７１１３に準拠した方法により、シート製造時の移動方向（ＭＤ方向）について測定した値をいう。
また、本発明におけるポリオレフィン系樹脂シートとしては、その表面にコロナ処理を施したものであることが好ましい。
【００１１】
以上で説明した防曇性ポリオレフィン系シートは、防曇効果が高く、かつ透明性に優れていることから、ＯＰＳ代替分野、例えば、食品包装用シートとして好適に利用することができる。
また、本発明の防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られる成形体も、防曇性、透明性に優れているため、食品包装用成形体、例えば食品用トレイ等に好適に利用することができる。
【００１２】
本発明に係る防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法は、複数の冷却ロールに巻装されたエンドレスベルトと鏡面冷却ロールとの間に溶融ポリオレフィン系樹脂を導入後、前記エンドレスベルトおよび鏡面冷却ロールで前記溶融ポリオレフィン系樹脂を圧接してシート状に成形するとともに、急冷してポリオレフィン系樹脂シートを成形するシート成形工程と、このシート成形工程により得られたポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも一方の表面に、防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液を塗布した後、乾燥させてコート層を形成するコート層形成工程と、を備えることを特徴とする。
ここで、シートを急冷する際の温度としては、特に限定はないが、例えば、露点以上、５０℃以下で急冷することが好ましく、露点以上３０℃以下で急冷することがより一層好ましい。
また、エンドレスベルトとしては、特に限定はなく、鏡面ステンレスベルト、金属製ベルト表面にポリイミド樹脂、フッ素樹脂等をコーティングしたベルト等を採用することができる。
なお、ポリオレフィン系樹脂シート、防曇剤、バインダ樹脂については、前述と同様である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エンドレスベルトと鏡面冷却ロールとにより溶融ポリオレフィン系樹脂を圧接するとともに、急冷するシート成形工程を備えている。したがって、透明性が高く、低結晶性のポリオレフィン系樹脂シートを得ることができ、結果として防曇性ポリオレフィン系シートの透明性、熱成形性を向上させることができる。
また、防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液をコーティングするコート層形成工程を備えているから、コート層の塗膜強度を高くできるとともに、その表面のべたつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る防曇性ポリオレフィン系シートを示す部分断面図である。
【図２】図１の実施形態におけるポリオレフィン系樹脂シートの製造装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［１］防曇性ポリオレフィン系シート
図１には、本発明の第１実施形態に係る防曇性ポリオレフィン系シート１が示されている。
防曇性ポリオレフィン系シート１は、ポリオレフィン系樹脂シートとしてのポリプロピレン層１１と、防曇剤およびアクリル系接着剤を含む混合水溶液をコーティングして形成されたコート層１２とを備えて構成されている。
ここで、防曇性ポリオレフィン系シート１を構成するポリプロピレン層１１は、平均球晶半径が４μｍ以下、シート断面の平均球晶数が６００個／ｍｍ２以下、固体密度が０．８９０ｇ／ｃｍ３以下、引張弾性率が１５００ＭＰａ以下、ＤＳＣ曲線の最大吸熱ピークの融解エンタルピーΔＨが９５Ｊ／ｇ未満、かつ、最大吸熱ピークの低温側に１Ｊ／ｇ以上の発熱ピークを有し、厚さ５０μｍ以上のものである。
また、ポリプロピレン層１１の厚さをｔｍｍとした場合に、内部ヘイズが、（３３０ｔ２−１５０ｔ＋２０）％以下のものである。
【００１６】
［２］防曇性ポリオレフィン系シートを構成するポリオレフィン系樹脂シート（ポリオレフィン系シート）の製造装置および製造方法
まず、図２を参照して、本発明の防曇性ポリオレフィン系シート１を構成するポリプロピレンシート（ポリプロピレン層）１１の製造に用いられる製造装置について説明する。
製造装置は、押出機のＴダイ２２と、第１冷却ロール２３、第２冷却ロール２６、第３冷却ロール２４および第４冷却ロール２５と、金属製エンドレスベルト２７と、冷却水吹き付けノズル２８と、水槽２９と、吸水ロール３０と、剥離ロール３１とを備えて構成されている。
第４冷却ロール２５、第２冷却ロール２６および第３冷却ロール２４は、金属製ロールであり、その内部には表面温度調節を可能にするために水冷式等の冷却手段（図示省略）が内蔵されている。
ここで、第１冷却ロール２３の表面には、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）製の弾性材３２が被覆されている。この弾性材３２は、その硬度（ＪＩＳ Ｋ ６３０１Ａに準拠した方法で測定）が６０度以下、厚さが１０ｍｍのものである。
なお、第１、第４、第３冷却ロール２３、２５、２４の少なくとも一つは、その回転軸が回転駆動手段（図示省略）と連結されている。
【００１７】
第２冷却ロール２６は、Ｒｍａｘ＝１．０μｍの鏡面を有する金属製ロール（鏡面冷却ロール）であり、その内部には表面の温度調節を可能にするための水冷式等の冷却手段（図示省略）が内蔵されている。ここで、Ｒｍａｘ＝１．０μｍ（ＲｍａｘはＪＩＳ Ｂ ０６０１「表面粗さ−定義及び表示」に基づく）より大きいと、得られるポリプロピレンシート（ポリプロピレン層）１１の光沢度が低くなり、透明性の低いポリプロピレンシート１１となる。
この第２冷却ロール２６は、ポリプロピレンシート１１を金属製エンドレスベルト２７を介して第１冷却ロール２３との間に挟むように配置されている。
【００１８】
エンドレスベルト２７は、ステンレス等からなり、Ｒｍａｘ＝１．０μｍ以下の鏡面を有するものである。このエンドレスベルト２７は、上述の第１、第３、第４冷却ロール２３〜２５に回動自在に巻装されている。
冷却水吹き付けノズル２８は、第２冷却ロール２６の下面側に設けられており、これによって、エンドレスベルト２７の裏面に冷却水が吹き付けられることとなる。このように冷却水を吹き付けることで、エンドレスベルト２７を急冷するとともに、第１、第２冷却ロール２３、２６により面状圧接された直後のポリプロピレンシート１１をも急冷している。
また、水槽２９は、上面が開口した箱状に形成され、第２冷却ロール２６の下面全体を覆うように設けられている。この水槽２９により、吹き付けられた冷却水を回収するとともに、回収した水を水槽２９の下面に形成された排出口２９Ａより排出する。
吸水ロール３０は、第２冷却ロール２６における第３冷却ロール２４側の側面部に、エンドレスベルト２７に接するように設置されており、エンドレスベルト２７の裏面に付着した余分な冷却水を除去する作用をする。
【００１９】
剥離ロール３１は、ポリプロピレンシート１１をエンドレスベルト２７および第３冷却ロール２４にガイドするように配置されるとともに、冷却終了後のポリプロピレンシート１１をエンドレスベルト２７から剥離するものである。
なお、本実施形態では、剥離ロール３１は、ポリプロピレンシート１１を第３冷却ロール２４側に圧接していないが、圧接するようにしても構わない。ただし、本実施形態のように圧接しない方が好ましい。
以上のように構成された製造装置を用いたポリプロピレンシート１１の製造方法について説明する（シート成形工程）。
まず、ポリプロピレンシート１１と直接接触し、これを冷却するエンドレスベルト２７および第２冷却ロール２６の表面温度が露点以上、３０℃以下に保たれるように、予め各冷却ロール２４、２５、２６の温度制御を行う。
ここで、第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度が露点以下では、表面に結露が生じ均一な製膜が困難になる可能性がある。一方、表面温度が３０℃より高いと、得られるポリプロピレンシート１１の透明性が低くなるとともに、α晶が多くなり、熱成形しにくいものとなる可能性がある。したがって、本実施形態では表面温度を１４℃としている。
【００２０】
次に、押出機のＴダイ２２より押し出されたポリプロピレンシート１１を、第１冷却ロール２３上でエンドレスベルト２７と第２冷却ロール２６との間に挟み込む。この状態で、ポリプロピレンシート１１を第１、第２冷却ロール２３、２６で圧接するとともに、１４℃で急冷する。
この際、第１冷却ロール２３および第２冷却ロール２６間の押圧力で弾性材３２が圧縮されて弾性変形することとなる。この弾性材３２が弾性変形している部分、すなわち、第１冷却ロール２３の中心角度θ１に対応する円弧部分で、ポリプロピレンシート１１は各冷却ロール２３、２６により面状圧接されている。この際の面圧は、０．１〜２０ＭＰａである。
上述のように圧接され、第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７間に挟まれたポリプロピレンシート１１は、続いて、第２冷却ロール２６の略下半周に対応する円弧部分で、エンドレスベルト２７と第２冷却ロール２６とに挟まれて面状圧接されるとともに、冷却水吹き付けノズル２８によるエンドレスベルト２７の裏面側への冷却水の吹き付けにより、さらに急冷される。この際の面圧は、０．０１〜０．５ＭＰａであり、また、冷却水の温度は８℃である。
なお、吹き付けられた冷却水は、水槽２９に回収されるとともに、回収された水は排水口２９Ａより排出される。
【００２１】
このように第２冷却ロール２６で面状圧接および冷却された後、エンドレスベルト２７に密着したポリプロピレンシート１１は、エンドレスベルト２７の回動とともに第３冷却ロール２４上に移動される。ここで、剥離ロール３１によりガイドされたポリプロピレンシート１１は、第３冷却ロール２４の略上半周に対応する円弧部分で、再び３０℃以下の温度で冷却される。
なお、エンドレスベルト２７の裏面に付着した水は、第２冷却ロール２６から第３冷却ロール２４への移動途中に設けられている吸水ロール３０により除去される。
第３冷却ロール２４上で冷却されたポリプロピレンシート１１は、剥離ロール３１によりエンドレスベルト２７から剥離され、巻取りロール（図示省略）により、所定の速度で巻き取られる。
【００２２】
［３］防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法（コート層形成工程）
次に、上記［２］で説明した方法により得られたポリプロピレン層（ポリプロピレンシート）１１の両面にコート層１２を形成する方法について説明する。
まず、ポリプロピレン層１１の両面にコロナ処理を施す。コロナ処理を施したポリプロピレン層１１の表面に防曇剤およびバインダ樹脂としてのアクリル系接着剤を混合した水溶液をグラビアコータにて固形分量としてそれぞれ４〜４００ｍｇ／ｍ２になるように塗布した後、乾燥させコート層１２を形成し、防曇性ポリオレフィン系シート１を得る。
このようにして得られた防曇性ポリオレフィン系シート１は、防曇効果が高く、かつ透明性に優れていることから、ＯＰＳ代替分野、例えば、食品包装用シートとして好適に利用することができる。
また、防曇性ポリオレフィン系シート１を熱成形して得られる成形体も、防曇性、透明性に優れているため、食品包装用成形体、例えば食品用トレイ等に好適に利用することができる。
【００２３】
これらの点については、以下の第２実施形態においても同様である。
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）ポリプロピレン層１１の表面に、防曇剤およびバインダ樹脂を含むコート層１２を有しているから、防曇剤のみのコート層と比べて、塗膜強度を高めることができるとともに、表面のべたつきを抑えることができる。
（２）バインダ樹脂としてアクリル系接着剤を用いているから、コート層１２表面のべたつきをより一層低下させることができるとともに、当該防曇性ポリオレフィン系シート１を熱成形して得られる成形体においても効果的に防曇性を発揮させることができる。
（３）平均球晶半径が４μｍ以下、平均球晶数６００個／ｍｍ２以下、固体密度が０．８９５ｇ／ｃｍ３以下という特性を有するポリプロピレン層１１を有する防曇性ポリオレフィン系シート１である。したがって、加熱軟化点温度が低く、低温熱成形可能、かつ、内部ヘイズ（透明性）の良好なシート１を得ることができる。また、加熱軟化温度が低いため特殊な成形装置を使用する必要もないから、製造コストの低減も図ることができる。しかも、このようなシート１を熱成形することで、防曇性を有するとともに透明性の高い熱成形体を得ることができる。
【００２４】
（４）融解エンタルピーΔＨが９５Ｊ／ｇ未満と比較的小さく、かつ、低温側で１Ｊ／ｇ以上の発熱が見られるから、シート１を軟化させるのに外部から供給しなければならない熱量が少なく、かつ、軟化時の加熱温度が比較的低いので、低温熱成形が一層容易になる。
（５）ポリプロピレン層１１の引張弾性率が１５００ＭＰａ以下であるから、結晶化度および軟化点温度が低く、熱成形を容易に行うことができる。また、熱成形時の加熱により結晶化が促進され、透明性を維持したまま防曇性ポリオレフィン系シート１の熱成形体の引張弾性率を１７００ＭＰａ以上とすることができ、十分な強度を得ることができる。
（６）ポリプロピレン層１１の厚さをｔｍｍとした場合に、内部ヘイズが、（３３０ｔ２−１５０ｔ＋２０）％以下であるから、防曇性ポリオレフィン系シート１を熱成形して得られる熱成形体の透明性を高めることができる。すなわち、ポリプロピレン層１１の内部ヘイズを上記範囲にすることで、熱成形体の内部ヘイズを（３３０ｓ２−１５０ｓ＋２５）％以下（ｓ：熱成形体の厚さ（ｍｍ））とすることができる。
【００２５】
（７）エンドレスベルト２７と鏡面冷却ロールである第２冷却ロール２６とにより溶融状態のポリプロピレンシート１１を圧接するとともに、急冷するシート成形工程を備えているから、透明性が高く、低結晶性のポリプロピレンシート（ポリプロピレン層）１１を得ることができ、結果として防曇性ポリオレフィン系シート１の透明性、熱成形性を向上させることができる。
（８）防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液をコーティングするコート層形成工程を備えているから、コート層１２の塗膜強度を高くできるとともに、その表面のべたつきを抑えることができる。
（９）弾性材３２の弾性変形を伴ってポリプロピレンシート１１を面状に圧接して冷却しているから、鏡面転写効率および冷却効率が高まり、透明性の高いポリプロピレンシート１１を高速で製造することができる。
【００２６】
（１０）第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７のＲｍａｘ＝１．０μｍ以下としているから、表面光沢度および透明性の高いポリプロピレンシート１１を得ることができる。
（１１）第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度を露点以上、３０℃以下に保っているから、均一に製膜されたポリプロピレンシート１１を得ることができる。
（１２）冷却水吹き付けノズル２８により冷却水を吹き付けてさらに冷却しているから、ポリプロピレンシート１１の急冷効果を一層向上でき、ポリプロピレンシート１１の結晶化を抑制することができる。
【００２７】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。例えば、前記実施形態では、ポリオレフィン系樹脂シートとしてポリプロピレン層１１を採用していたが、これに限られず、種々のポリオレフィン系樹脂からなる層、例えば、ポリエチレン層等を用いてもよい。
前記実施形態では、エンドレスベルト２７は、３個のロールに巻装されていたが、これに限られない。要するにエンドレスベルトを回動、冷却できる装置であれば、エンドレスベルトが巻装される冷却ロールの数は任意に設定することができる。
前記実施形態では、エンドレスベルト２７として鏡面ステンレスベルトを採用していたが、これに限られない。すなわち、Ｒｍａｘ＝１．０μｍ以下のエンドレスベルトであれば特に限定はなく、例えば、金属製エンドレスベルトの表面にポリイミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂等をコーティングしたベルトを採用してもよい。
また、弾性材３２として、ＮＢＲ製の弾性材を採用していたが、これに限られない。要するに、所定の硬度および厚さを持ち、ポリプロピレンシートの圧接時に弾性変形する材質のものであればよい。例えば、シリコーン製の弾性材等を採用することもできる。
前記実施形態では、第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度を１４℃としていたが、これに限定されず、露点以上５０℃以下、好ましくは露点以上、３０℃以下の任意の温度を採用することができる。
また、冷却水吹き付けノズル２８により吹き付けられる水の温度は８℃に設定されていたが、これに限られず、第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度より低い値で任意に設定することができる。
その他、本発明を実施する際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
［実施例１］
［１］ポリオレフィン系樹脂シートの製造（シート成形工程）
前述の実施形態において、製造装置および製造方法の具体的条件を以下のように設定し、ポリプロピレン層１１を得た。
押出機の直径：９０ｍｍ
Ｔダイ２２の幅：８００ｍｍ
ポリプロピレン：出光ポリプロＥ−３０４ＧＰ（出光石油化学（株）製）
シート１１の引き取り速度：１０ｍ／ｍｉｎ
第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度：１４℃
冷却水温度：８℃
冷却水吹き付け量：２００リットル／ｍｉｎ
［２］コート層の形成（コート層形成工程）
上記シート成形工程にて得られたポリプロピレン層１１の両面にコロナ処理を施し、処理した両面に、防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で７０ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で５０ｍｇとなるように塗布して乾燥させ、コート層１２を形成し、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
なお、防曇剤としては、リケマールＡ（理研ビタミン（株）製）を、アクリル系接着剤としては、ジュリマーＦＣ−８０（日本純薬（株）製）を使用した。
また、乾燥前の塗膜厚みは、赤外線水分計（倉敷紡績（株）製）で測定した。
【００２９】
［実施例２］
防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で３００ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で２５０ｍｇとなるようにした以外は、実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
【００３０】
［実施例３］
防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で１０ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で１０ｍｇとなるようにした以外は、実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
【００３１】
［実施例４］
シートの製法として、透明化核剤（ジベンジリデンソルビトール誘導体）を用い、一般のタッチロール成形を採用した以外は実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
【００３２】
［実施例５］
防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で５００ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で４００ｍｇとなるようにした以外は、実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
【００３３】
［実施例６］
防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で２ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で１ｍｇとなるようにした以外は、実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
【００３４】
［比較例１］
アクリル系接着剤を用いない以外は、実施例１と同様にして防曇性ポリオレフィン系シートを得た。
上記各実施例および比較例で得られた防曇性ポリオレフィン系シートについて、巻取り後のシート外観、巻取り後のシートの防曇性（高温／低温）について評価を行い、結果を表１に示した。
【００３５】
また、上記各実施例および比較例で得られた防曇性ポリオレフィン系シートを一般的な真空圧空成形機でφ１００、深さ１０ｍｍの容器を成形し、得られた容器についても同様の評価を行い、併せて表１に示した。
【００３６】
【表１】
【００３７】
ここで、巻取り後のシート外観および成形体の外観は、目視で評価した。
また、防曇性は、以下のような手法で評価した。
［１］高温防曇性
一定容量の容器に９０℃の熱水を一定量注ぎ、成形蓋で密閉する。室温で放置後の経時変化を目視して評価した（評価５：良好、評価１：不良）。
［２］低温防曇性
一定容量の容器に２３℃の水を一定量注ぎ、成形蓋で密閉する。５℃の冷蔵庫で放置後の経時変化を目視して評価した（評価５：良好、評価１：不良）。
表１に示されるように、実施例１〜３で得られた防曇性ポリオレフィン系シートについては、シートの外観、防曇性、および成形体の外観、防曇性が極めて良好であることがわかる。
【００３８】
実施例５では、防曇剤およびアクリルバインダを過剰に塗布しているため、一部に転写ムラが生じるとともに、熱成形時の伸びにより一部に塗膜剥離が生じているが、実用上問題となるほどではない。
実施例６では、防曇剤およびアクリルバインダが少ないため、シートの防曇効果および成形体の防曇効果が若干低下していることがわかる。
これに対して、アクリル系接着剤を含有していない比較例１では、表面のべたつきおよびシート反対面への転写が発生して、転写ムラが生じていることがわかる。
実施例４では、シートの透明性は高いが、低温での熱成形性がやや不足し成型品の透明性は低くなっている。但し、比較例１に対しては優れたものとなっている。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、防曇性ポリオレフィン系シートの成形体に関し、食品等の包装に利用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１…防曇性ポリオレフィン系シート
１１…ポリプロピレン層
１２…コート層
２２…押出機のＴダイ
２３…第１冷却ロール
２４…第３冷却ロール
２５…第４冷却ロール
２６…第２冷却ロール
２７…エンドレスベルト
２８…冷却水吹き付けノズル
２９…水槽
３０…吸水ロール
３１…剥離ロール
３２…弾性材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防曇性ポリオレフィン系シートの成形体および食品包装用成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＯＰＳ樹脂（延伸ポリスチレン樹脂）が使用されている分野における代替樹脂として、透明ポリプロピレンの開発が盛んに行われている。
ＯＰＳ樹脂に比べて極性基のないポリプロピレンは、この分野の必須特性である防曇性を付与するに当たり、防曇剤のみのコーティングでは、その塗膜強度が弱く、熱成形後も効果を持続させるためには、大量の防曇剤を塗布する必要がある。
しかしながら、大量の防曇剤を使用した場合、シート表面がべたつくため、取扱い性の極めて悪いシートしか得られないという問題がある。
また、このような問題を解決するため、防曇剤を内添させたシートも開発されているが、防曇剤のブリードアウト量がシートの保存環境に影響されて、防曇効果が不安定になり易いという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、防曇剤を含む層の塗膜強度が高く、かつ、大量の防曇剤を使用せずとも高い防曇効果を発揮できる防曇性ポリオレフィン系シートの成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る防曇性ポリオレフィン系シートは、ポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも片面に、防曇剤、およびアクリル系接着剤からなるバインダ樹脂を含むコート層を有することを特徴とする。
ここで、ポリオレフィン系樹脂シートを構成するポリオレフィン系樹脂としては、種々のオレフィンの単独重合体、共重合体、およびこれらの混合物を採用することができる。
単独重合体を構成するモノマーとしては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソプレン、ブタジエン等を採用することができる。また、共重合体としては、エチレン−痾−オレフィン共重合体、プロピレン−痾−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等を採用することができる。これらの中でも、透明性、強度等を考慮するとポリプロピレンを採用することが好ましい。
【０００５】
なお、本発明におけるポリオレフィン系樹脂シートには、単層構造、多層構造のどちらを採用しても構わない。ポリオレフィン系樹脂シートが多層構造の場合、少なくとも表層には、ポリプロピレンを採用するのが理想的である。
また、防曇剤としては、特に限定はないが、ショ糖系脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、脂肪酸３級アミド、高級アルコール脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル等を、単独または２種以上を混合して使用することができる。
一方、アクリル系接着剤としては、特に限定はないが、ポリアクリル酸エステル等の共重合体を採用することができる。
ここで、ポリアクリル酸エステルを構成するアクリル酸エステルとしては、アクリル酸のメチルエステル、エチルエステル、ブチルエステル、オクチルエステル、２−エチルヘキシルエステル等を採用できる。
これらのアクリル酸エステルを、メタクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、塩化ビニル、酢酸ビニル等と共重合させたポリマーを採用できる。また、上記アクリル酸エステルを、アクリル酸、アクリルアミド、メチロールアクリルアミド、ヒドロキシジアルキルメタクリレート等の種々の官能性モノマーと共重合させたポリマーを採用することもできる。
【０００６】
本発明によれば、ポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも片面に、防曇剤およびバインダ樹脂を含むコート層を有しているから、防曇剤のみのコート層と比べて、塗膜強度を高めることができるとともに、コート層表面のべたつきを抑えることができる。しかも、バインダ樹脂としてアクリル系接着剤を用いているから、コート層表面のべたつきをより一層低下させることができるとともに、当該防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られる成形体においても、効果的に防曇性を発揮させることができる。
以上において、コート層は、前記ポリオレフィン系樹脂シートに前記防曇剤およびバインダ樹脂を固形分量としてそれぞれ４〜４００ｍｇ／ｍ２塗布、乾燥して形成された層であることが好ましい。
【０００７】
ここで、シート表面のバインダ樹脂の単位面積あたり重量が４ｍｇ／ｍ２未満であると、コート層の強度が低下する可能性がある。一方、４００ｍｇ／ｍ２を超えると、防曇効果が低下する可能性がある。
また、シート表面の防曇剤の単位面積あたり重量が、４ｍｇ／ｍ２未満であると、十分な防曇効果が得られない可能性がある。一方、４００ｍｇ／ｍ２を超えると、コート層の強度が低下する可能性があるとともに、べたつきが発生することがある。
また、ポリオレフィン系樹脂シートは、平均球晶半径が４μｍ以下、シート断面の平均球晶数が６００個／ｍｍ２以下、固体密度が０．８９０ｇ／ｃｍ３以下、示差走査熱分析（ＤＳＣ）曲線の最大吸熱ピークの融解エンタルピーΔＨが９５Ｊ／ｇ未満、かつ、前記最大吸熱ピークの低温側に１Ｊ／ｇ以上の発熱ピークを有し、厚さ５０μｍ以上のポリプロピレン層であることが好ましい。
【０００８】
ここで、平均球晶半径が４μｍより大きいと、内部ヘイズが高くなる（透明性が低下する）ことがある。より好ましくは、平均球晶半径３μｍ以下である。
また、シート断面の平均球晶数が６００個／ｍｍ２より多いと、シートの軟化点温度が高くなることがある。より好ましくは、平均球晶数４００個／ｍｍ２以下である。
さらに、固体密度が０．８９０ｇ／ｃｍ３より大きいと、密度が大きすぎる、すなわち、結晶化度が高すぎて、軟化点温度に影響を及ぼすことがある。そして、シートの厚さが５０μｍ未満であると、熱成形した後に剛性を有する成形体（容器等）を造ることが困難になることがある。
このような特性を有するポリプロピレン層を有する防曇性ポリオレフィン系シートは、加熱軟化点温度が低く、低温熱成形が可能であり、かつ、内部ヘイズ（透明性）が良好になる。
【０００９】
また、加熱軟化温度が低いため、特殊な成形装置を使用する必要もないから、製造コストの低減も図ることができる。しかも、このようなシートを熱成形することで、防曇性を有するとともに、透明性の高い熱成形体を得ることができる。
さらに、融解エンタルピーΔＨが９５Ｊ／ｇ未満と比較的小さく、かつ、低温側で１Ｊ／ｇ以上の発熱が見られるから、シートを軟化させるのに外部から供給しなければならない熱量が少なく、かつ、軟化時の加熱温度が比較的低いので、低温熱成形が一層容易になる。
また、ポリオレフィン系樹脂シートとしては、この層の厚さをｔｍｍとした場合に、内部ヘイズが、（３３０ｔ２−１５０ｔ＋２０）％以下であることが好ましい。
ここで、（３３０ｔ２−１５０ｔ＋２０）は、内部ヘイズとシート厚さとの関係を測定し、最小二乗法により求められた式である。
内部ヘイズが、上記関係式より得られる値よりも大きいと、防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られる熱成形体の透明性が悪くなることがある。すなわち、シートの内部ヘイズを上記範囲にすることで、熱成形体の内部ヘイズを（３３０ｓ２−１５０ｓ＋２５）％以下（ｓ：熱成形体の厚さ（ｍｍ））とすることができ、透明性に優れた熱成形体を得ることができる。
【００１０】
さらに、ポリオレフィン系樹脂シートの引張弾性率は、１５００ＭＰａ以下であることが好ましい。
ここで、ポリオレフィン系樹脂シートの引張弾性率が１５００ＭＰａ以上であると、結晶化度が高いため、軟化点温度が高くなり、成形しにくくなることがある。
また、ポリオレフィン系樹脂シートの引張弾性率を上記範囲とすることで、熱成形時の加熱により結晶化が促進され、透明性を維持したまま熱成形体の引張弾性率を１７００ＭＰａ以上とすることができるので、十分な強度を有する成形体を得ることができる。
なお、本発明における引張弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７１１３に準拠した方法により、シート製造時の移動方向（ＭＤ方向）について測定した値をいう。
また、本発明におけるポリオレフィン系樹脂シートとしては、その表面にコロナ処理を施したものであることが好ましい。
【００１１】
以上で説明した防曇性ポリオレフィン系シートは、防曇効果が高く、かつ透明性に優れていることから、ＯＰＳ代替分野、例えば、食品包装用シートとして好適に利用することができる。
また、本発明の防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られる成形体も、防曇性、透明性に優れているため、食品包装用成形体、例えば食品用トレイ等に好適に利用することができる。
【００１２】
本発明に係る防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法は、複数の冷却ロールに巻装されたエンドレスベルトと鏡面冷却ロールとの間に溶融ポリオレフィン系樹脂を導入後、前記エンドレスベルトおよび鏡面冷却ロールで前記溶融ポリオレフィン系樹脂を圧接してシート状に成形するとともに、急冷してポリオレフィン系樹脂シートを成形するシート成形工程と、このシート成形工程により得られたポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも一方の表面に、防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液を塗布した後、乾燥させてコート層を形成するコート層形成工程と、を備えることを特徴とする。
ここで、シートを急冷する際の温度としては、特に限定はないが、例えば、露点以上、５０℃以下で急冷することが好ましく、露点以上３０℃以下で急冷することがより一層好ましい。
また、エンドレスベルトとしては、特に限定はなく、鏡面ステンレスベルト、金属製ベルト表面にポリイミド樹脂、フッ素樹脂等をコーティングしたベルト等を採用することができる。
なお、ポリオレフィン系樹脂シート、防曇剤、バインダ樹脂については、前述と同様である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エンドレスベルトと鏡面冷却ロールとにより溶融ポリオレフィン系樹脂を圧接するとともに、急冷するシート成形工程を備えている。したがって、透明性が高く、低結晶性のポリオレフィン系樹脂シートを得ることができ、結果として防曇性ポリオレフィン系シートの透明性、熱成形性を向上させることができる。
また、防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液をコーティングするコート層形成工程を備えているから、コート層の塗膜強度を高くできるとともに、その表面のべたつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る防曇性ポリオレフィン系シートを示す部分断面図である。
【図２】図１の実施形態におけるポリオレフィン系樹脂シートの製造装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［１］防曇性ポリオレフィン系シート
図１には、本発明の第１実施形態に係る防曇性ポリオレフィン系シート１が示されている。
防曇性ポリオレフィン系シート１は、ポリオレフィン系樹脂シートとしてのポリプロピレン層１１と、防曇剤およびアクリル系接着剤を含む混合水溶液をコーティングして形成されたコート層１２とを備えて構成されている。
ここで、防曇性ポリオレフィン系シート１を構成するポリプロピレン層１１は、平均球晶半径が４μｍ以下、シート断面の平均球晶数が６００個／ｍｍ２以下、固体密度が０．８９０ｇ／ｃｍ３以下、引張弾性率が１５００ＭＰａ以下、ＤＳＣ曲線の最大吸熱ピークの融解エンタルピーΔＨが９５Ｊ／ｇ未満、かつ、最大吸熱ピークの低温側に１Ｊ／ｇ以上の発熱ピークを有し、厚さ５０μｍ以上のものである。
また、ポリプロピレン層１１の厚さをｔｍｍとした場合に、内部ヘイズが、（３３０ｔ２−１５０ｔ＋２０）％以下のものである。
【００１６】
［２］防曇性ポリオレフィン系シートを構成するポリオレフィン系樹脂シート（ポリオレフィン系シート）の製造装置および製造方法
まず、図２を参照して、本発明の防曇性ポリオレフィン系シート１を構成するポリプロピレンシート（ポリプロピレン層）１１の製造に用いられる製造装置について説明する。
製造装置は、押出機のＴダイ２２と、第１冷却ロール２３、第２冷却ロール２６、第３冷却ロール２４および第４冷却ロール２５と、金属製エンドレスベルト２７と、冷却水吹き付けノズル２８と、水槽２９と、吸水ロール３０と、剥離ロール３１とを備えて構成されている。
第４冷却ロール２５、第２冷却ロール２６および第３冷却ロール２４は、金属製ロールであり、その内部には表面温度調節を可能にするために水冷式等の冷却手段（図示省略）が内蔵されている。
ここで、第１冷却ロール２３の表面には、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）製の弾性材３２が被覆されている。この弾性材３２は、その硬度（ＪＩＳ Ｋ ６３０１Ａに準拠した方法で測定）が６０度以下、厚さが１０ｍｍのものである。
なお、第１、第４、第３冷却ロール２３、２５、２４の少なくとも一つは、その回転軸が回転駆動手段（図示省略）と連結されている。
【００１７】
第２冷却ロール２６は、Ｒｍａｘ＝１．０μｍの鏡面を有する金属製ロール（鏡面冷却ロール）であり、その内部には表面の温度調節を可能にするための水冷式等の冷却手段（図示省略）が内蔵されている。ここで、Ｒｍａｘ＝１．０μｍ（ＲｍａｘはＪＩＳ Ｂ ０６０１「表面粗さ−定義及び表示」に基づく）より大きいと、得られるポリプロピレンシート（ポリプロピレン層）１１の光沢度が低くなり、透明性の低いポリプロピレンシート１１となる。
この第２冷却ロール２６は、ポリプロピレンシート１１を金属製エンドレスベルト２７を介して第１冷却ロール２３との間に挟むように配置されている。
【００１８】
エンドレスベルト２７は、ステンレス等からなり、Ｒｍａｘ＝１．０μｍ以下の鏡面を有するものである。このエンドレスベルト２７は、上述の第１、第３、第４冷却ロール２３〜２５に回動自在に巻装されている。
冷却水吹き付けノズル２８は、第２冷却ロール２６の下面側に設けられており、これによって、エンドレスベルト２７の裏面に冷却水が吹き付けられることとなる。このように冷却水を吹き付けることで、エンドレスベルト２７を急冷するとともに、第１、第２冷却ロール２３、２６により面状圧接された直後のポリプロピレンシート１１をも急冷している。
また、水槽２９は、上面が開口した箱状に形成され、第２冷却ロール２６の下面全体を覆うように設けられている。この水槽２９により、吹き付けられた冷却水を回収するとともに、回収した水を水槽２９の下面に形成された排出口２９Ａより排出する。
吸水ロール３０は、第２冷却ロール２６における第３冷却ロール２４側の側面部に、エンドレスベルト２７に接するように設置されており、エンドレスベルト２７の裏面に付着した余分な冷却水を除去する作用をする。
【００１９】
剥離ロール３１は、ポリプロピレンシート１１をエンドレスベルト２７および第３冷却ロール２４にガイドするように配置されるとともに、冷却終了後のポリプロピレンシート１１をエンドレスベルト２７から剥離するものである。
なお、本実施形態では、剥離ロール３１は、ポリプロピレンシート１１を第３冷却ロール２４側に圧接していないが、圧接するようにしても構わない。ただし、本実施形態のように圧接しない方が好ましい。
以上のように構成された製造装置を用いたポリプロピレンシート１１の製造方法について説明する（シート成形工程）。
まず、ポリプロピレンシート１１と直接接触し、これを冷却するエンドレスベルト２７および第２冷却ロール２６の表面温度が露点以上、３０℃以下に保たれるように、予め各冷却ロール２４、２５、２６の温度制御を行う。
ここで、第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度が露点以下では、表面に結露が生じ均一な製膜が困難になる可能性がある。一方、表面温度が３０℃より高いと、得られるポリプロピレンシート１１の透明性が低くなるとともに、α晶が多くなり、熱成形しにくいものとなる可能性がある。したがって、本実施形態では表面温度を１４℃としている。
【００２０】
次に、押出機のＴダイ２２より押し出されたポリプロピレンシート１１を、第１冷却ロール２３上でエンドレスベルト２７と第２冷却ロール２６との間に挟み込む。この状態で、ポリプロピレンシート１１を第１、第２冷却ロール２３、２６で圧接するとともに、１４℃で急冷する。
この際、第１冷却ロール２３および第２冷却ロール２６間の押圧力で弾性材３２が圧縮されて弾性変形することとなる。この弾性材３２が弾性変形している部分、すなわち、第１冷却ロール２３の中心角度θ１に対応する円弧部分で、ポリプロピレンシート１１は各冷却ロール２３、２６により面状圧接されている。この際の面圧は、０．１〜２０ＭＰａである。
上述のように圧接され、第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７間に挟まれたポリプロピレンシート１１は、続いて、第２冷却ロール２６の略下半周に対応する円弧部分で、エンドレスベルト２７と第２冷却ロール２６とに挟まれて面状圧接されるとともに、冷却水吹き付けノズル２８によるエンドレスベルト２７の裏面側への冷却水の吹き付けにより、さらに急冷される。この際の面圧は、０．０１〜０．５ＭＰａであり、また、冷却水の温度は８℃である。
なお、吹き付けられた冷却水は、水槽２９に回収されるとともに、回収された水は排水口２９Ａより排出される。
【００２１】
このように第２冷却ロール２６で面状圧接および冷却された後、エンドレスベルト２７に密着したポリプロピレンシート１１は、エンドレスベルト２７の回動とともに第３冷却ロール２４上に移動される。ここで、剥離ロール３１によりガイドされたポリプロピレンシート１１は、第３冷却ロール２４の略上半周に対応する円弧部分で、再び３０℃以下の温度で冷却される。
なお、エンドレスベルト２７の裏面に付着した水は、第２冷却ロール２６から第３冷却ロール２４への移動途中に設けられている吸水ロール３０により除去される。
第３冷却ロール２４上で冷却されたポリプロピレンシート１１は、剥離ロール３１によりエンドレスベルト２７から剥離され、巻取りロール（図示省略）により、所定の速度で巻き取られる。
【００２２】
［３］防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法（コート層形成工程）
次に、上記［２］で説明した方法により得られたポリプロピレン層（ポリプロピレンシート）１１の両面にコート層１２を形成する方法について説明する。
まず、ポリプロピレン層１１の両面にコロナ処理を施す。コロナ処理を施したポリプロピレン層１１の表面に防曇剤およびバインダ樹脂としてのアクリル系接着剤を混合した水溶液をグラビアコータにて固形分量としてそれぞれ４〜４００ｍｇ／ｍ２になるように塗布した後、乾燥させコート層１２を形成し、防曇性ポリオレフィン系シート１を得る。
このようにして得られた防曇性ポリオレフィン系シート１は、防曇効果が高く、かつ透明性に優れていることから、ＯＰＳ代替分野、例えば、食品包装用シートとして好適に利用することができる。
また、防曇性ポリオレフィン系シート１を熱成形して得られる成形体も、防曇性、透明性に優れているため、食品包装用成形体、例えば食品用トレイ等に好適に利用することができる。
【００２３】
これらの点については、以下の第２実施形態においても同様である。
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）ポリプロピレン層１１の表面に、防曇剤およびバインダ樹脂を含むコート層１２を有しているから、防曇剤のみのコート層と比べて、塗膜強度を高めることができるとともに、表面のべたつきを抑えることができる。
（２）バインダ樹脂としてアクリル系接着剤を用いているから、コート層１２表面のべたつきをより一層低下させることができるとともに、当該防曇性ポリオレフィン系シート１を熱成形して得られる成形体においても効果的に防曇性を発揮させることができる。
（３）平均球晶半径が４μｍ以下、平均球晶数６００個／ｍｍ２以下、固体密度が０．８９５ｇ／ｃｍ３以下という特性を有するポリプロピレン層１１を有する防曇性ポリオレフィン系シート１である。したがって、加熱軟化点温度が低く、低温熱成形可能、かつ、内部ヘイズ（透明性）の良好なシート１を得ることができる。また、加熱軟化温度が低いため特殊な成形装置を使用する必要もないから、製造コストの低減も図ることができる。しかも、このようなシート１を熱成形することで、防曇性を有するとともに透明性の高い熱成形体を得ることができる。
【００２４】
（４）融解エンタルピーΔＨが９５Ｊ／ｇ未満と比較的小さく、かつ、低温側で１Ｊ／ｇ以上の発熱が見られるから、シート１を軟化させるのに外部から供給しなければならない熱量が少なく、かつ、軟化時の加熱温度が比較的低いので、低温熱成形が一層容易になる。
（５）ポリプロピレン層１１の引張弾性率が１５００ＭＰａ以下であるから、結晶化度および軟化点温度が低く、熱成形を容易に行うことができる。また、熱成形時の加熱により結晶化が促進され、透明性を維持したまま防曇性ポリオレフィン系シート１の熱成形体の引張弾性率を１７００ＭＰａ以上とすることができ、十分な強度を得ることができる。
（６）ポリプロピレン層１１の厚さをｔｍｍとした場合に、内部ヘイズが、（３３０ｔ２−１５０ｔ＋２０）％以下であるから、防曇性ポリオレフィン系シート１を熱成形して得られる熱成形体の透明性を高めることができる。すなわち、ポリプロピレン層１１の内部ヘイズを上記範囲にすることで、熱成形体の内部ヘイズを（３３０ｓ２−１５０ｓ＋２５）％以下（ｓ：熱成形体の厚さ（ｍｍ））とすることができる。
【００２５】
（７）エンドレスベルト２７と鏡面冷却ロールである第２冷却ロール２６とにより溶融状態のポリプロピレンシート１１を圧接するとともに、急冷するシート成形工程を備えているから、透明性が高く、低結晶性のポリプロピレンシート（ポリプロピレン層）１１を得ることができ、結果として防曇性ポリオレフィン系シート１の透明性、熱成形性を向上させることができる。
（８）防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液をコーティングするコート層形成工程を備えているから、コート層１２の塗膜強度を高くできるとともに、その表面のべたつきを抑えることができる。
（９）弾性材３２の弾性変形を伴ってポリプロピレンシート１１を面状に圧接して冷却しているから、鏡面転写効率および冷却効率が高まり、透明性の高いポリプロピレンシート１１を高速で製造することができる。
【００２６】
（１０）第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７のＲｍａｘ＝１．０μｍ以下としているから、表面光沢度および透明性の高いポリプロピレンシート１１を得ることができる。
（１１）第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度を露点以上、３０℃以下に保っているから、均一に製膜されたポリプロピレンシート１１を得ることができる。
（１２）冷却水吹き付けノズル２８により冷却水を吹き付けてさらに冷却しているから、ポリプロピレンシート１１の急冷効果を一層向上でき、ポリプロピレンシート１１の結晶化を抑制することができる。
【００２７】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。例えば、前記実施形態では、ポリオレフィン系樹脂シートとしてポリプロピレン層１１を採用していたが、これに限られず、種々のポリオレフィン系樹脂からなる層、例えば、ポリエチレン層等を用いてもよい。
前記実施形態では、エンドレスベルト２７は、３個のロールに巻装されていたが、これに限られない。要するにエンドレスベルトを回動、冷却できる装置であれば、エンドレスベルトが巻装される冷却ロールの数は任意に設定することができる。
前記実施形態では、エンドレスベルト２７として鏡面ステンレスベルトを採用していたが、これに限られない。すなわち、Ｒｍａｘ＝１．０μｍ以下のエンドレスベルトであれば特に限定はなく、例えば、金属製エンドレスベルトの表面にポリイミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂等をコーティングしたベルトを採用してもよい。
また、弾性材３２として、ＮＢＲ製の弾性材を採用していたが、これに限られない。要するに、所定の硬度および厚さを持ち、ポリプロピレンシートの圧接時に弾性変形する材質のものであればよい。例えば、シリコーン製の弾性材等を採用することもできる。
前記実施形態では、第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度を１４℃としていたが、これに限定されず、露点以上５０℃以下、好ましくは露点以上、３０℃以下の任意の温度を採用することができる。
また、冷却水吹き付けノズル２８により吹き付けられる水の温度は８℃に設定されていたが、これに限られず、第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度より低い値で任意に設定することができる。
その他、本発明を実施する際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
［実施例１］
［１］ポリオレフィン系樹脂シートの製造（シート成形工程）
前述の実施形態において、製造装置および製造方法の具体的条件を以下のように設定し、ポリプロピレン層１１を得た。
押出機の直径：９０ｍｍ
Ｔダイ２２の幅：８００ｍｍ
ポリプロピレン：出光ポリプロＥ−３０４ＧＰ（出光石油化学（株）製）
シート１１の引き取り速度：１０ｍ／ｍｉｎ
第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度：１４℃
冷却水温度：８℃
冷却水吹き付け量：２００リットル／ｍｉｎ
［２］コート層の形成（コート層形成工程）
上記シート成形工程にて得られたポリプロピレン層１１の両面にコロナ処理を施し、処理した両面に、防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で７０ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で５０ｍｇとなるように塗布して乾燥させ、コート層１２を形成し、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
なお、防曇剤としては、リケマールＡ（理研ビタミン（株）製）を、アクリル系接着剤としては、ジュリマーＦＣ−８０（日本純薬（株）製）を使用した。
また、乾燥前の塗膜厚みは、赤外線水分計（倉敷紡績（株）製）で測定した。
【００２９】
［実施例２］
防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で３００ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で２５０ｍｇとなるようにした以外は、実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
【００３０】
［実施例３］
防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で１０ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で１０ｍｇとなるようにした以外は、実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
【００３１】
［実施例４］
シートの製法として、透明化核剤（ジベンジリデンソルビトール誘導体）を用い、一般のタッチロール成形を採用した以外は実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
【００３２】
［実施例５］
防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で５００ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で４００ｍｇとなるようにした以外は、実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
【００３３】
［実施例６］
防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で２ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で１ｍｇとなるようにした以外は、実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
【００３４】
［比較例１］
アクリル系接着剤を用いない以外は、実施例１と同様にして防曇性ポリオレフィン系シートを得た。
上記各実施例および比較例で得られた防曇性ポリオレフィン系シートについて、巻取り後のシート外観、巻取り後のシートの防曇性（高温／低温）について評価を行い、結果を表１に示した。
【００３５】
また、上記各実施例および比較例で得られた防曇性ポリオレフィン系シートを一般的な真空圧空成形機でφ１００、深さ１０ｍｍの容器を成形し、得られた容器についても同様の評価を行い、併せて表１に示した。
【００３６】
【表１】
【００３７】
ここで、巻取り後のシート外観および成形体の外観は、目視で評価した。
また、防曇性は、以下のような手法で評価した。
［１］高温防曇性
一定容量の容器に９０℃の熱水を一定量注ぎ、成形蓋で密閉する。室温で放置後の経時変化を目視して評価した（評価５：良好、評価１：不良）。
［２］低温防曇性
一定容量の容器に２３℃の水を一定量注ぎ、成形蓋で密閉する。５℃の冷蔵庫で放置後の経時変化を目視して評価した（評価５：良好、評価１：不良）。
表１に示されるように、実施例１〜３で得られた防曇性ポリオレフィン系シートについては、シートの外観、防曇性、および成形体の外観、防曇性が極めて良好であることがわかる。
【００３８】
実施例５では、防曇剤およびアクリルバインダを過剰に塗布しているため、一部に転写ムラが生じるとともに、熱成形時の伸びにより一部に塗膜剥離が生じているが、実用上問題となるほどではない。
実施例６では、防曇剤およびアクリルバインダが少ないため、シートの防曇効果および成形体の防曇効果が若干低下していることがわかる。
これに対して、アクリル系接着剤を含有していない比較例１では、表面のべたつきおよびシート反対面への転写が発生して、転写ムラが生じていることがわかる。
実施例４では、シートの透明性は高いが、低温での熱成形性がやや不足し成型品の透明性は低くなっている。但し、比較例１に対しては優れたものとなっている。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、防曇性ポリオレフィン系シートの成形体に関し、食品等の包装に利用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１…防曇性ポリオレフィン系シート
１１…ポリプロピレン層
１２…コート層
２２…押出機のＴダイ
２３…第１冷却ロール
２４…第３冷却ロール
２５…第４冷却ロール
２６…第２冷却ロール
２７…エンドレスベルト
２８…冷却水吹き付けノズル
２９…水槽
３０…吸水ロール
３１…剥離ロール
３２…弾性材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷却ロールに巻装されたエンドレスベルトと鏡面冷却ロールとの間に溶融ポリオレフィンを導入後、前記エンドレスベルトおよび鏡面冷却ロールで前記溶融ポリオレフィンを圧接してシート状に成形するとともに、急冷してポリオレフィン系樹脂シートを成形するシート成形工程と、
このシート成形工程により得られたポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも一方の表面に、防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液であって前記防曇剤および前記バインダ樹脂を固形分量としてそれぞれ１０〜４００ｍｇ／ｍ２を塗布した後、乾燥させてコート層を形成するコート層形成工程と、
を備える防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法により得られる防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られることを特徴とする防曇性ポリオレフィン系シートの成形体。
【請求項２】
請求項１に記載の防曇性ポリオレフィン系シートの成形体であって、
前記溶融ポリオレフィンが溶融したプロピレン単独重合体からなるものである
ことを特徴とする防曇性ポリオレフィン系シートの成形体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の防曇性ポリオレフィン系シートの成形体であって、
前記コート層形成工程における、前記バインダ樹脂がアクリル樹脂である
ことを特徴とする防曇性ポリオレフィン系シートの成形体。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の防曇性ポリオレフィン系シートの成形体を用いたことを特徴とする食品包装用成形体。
【請求項１】
複数の冷却ロールに巻装されたエンドレスベルトと鏡面冷却ロールとの間に溶融ポリオレフィンを導入後、前記エンドレスベルトおよび鏡面冷却ロールで前記溶融ポリオレフィンを圧接してシート状に成形するとともに、急冷してポリオレフィン系樹脂シートを成形するシート成形工程と、
このシート成形工程により得られたポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも一方の表面に、防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液であって前記防曇剤および前記バインダ樹脂を固形分量としてそれぞれ１０〜４００ｍｇ／ｍ２を塗布した後、乾燥させてコート層を形成するコート層形成工程と、
を備える防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法により得られる防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られることを特徴とする防曇性ポリオレフィン系シートの成形体。
【請求項２】
請求項１に記載の防曇性ポリオレフィン系シートの成形体であって、
前記溶融ポリオレフィンが溶融したプロピレン単独重合体からなるものである
ことを特徴とする防曇性ポリオレフィン系シートの成形体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の防曇性ポリオレフィン系シートの成形体であって、
前記コート層形成工程における、前記バインダ樹脂がアクリル樹脂である
ことを特徴とする防曇性ポリオレフィン系シートの成形体。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の防曇性ポリオレフィン系シートの成形体を用いたことを特徴とする食品包装用成形体。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１８０４０７（Ｐ２０１０−１８０４０７Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０８５７（Ｐ２０１０−５０８５７）
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【分割の表示】特願２００２−５３６３６２（Ｐ２００２−５３６３６２）の分割
【原出願日】平成１３年１０月１５日（２００１．１０．１５）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【分割の表示】特願２００２−５３６３６２（Ｐ２００２−５３６３６２）の分割
【原出願日】平成１３年１０月１５日（２００１．１０．１５）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
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