JP2000044917A

JP2000044917A - ヒートシール剤

Info

Publication number: JP2000044917A
Application number: JP10215886A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Hachitsuka; 剛志八塚
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】塩素含有ポリマーを用いないで、各種フィル
ム、特に、ポリオレフィンフィルムに対し優れた接着性
及び、耐ブロッキング性を有するヒートシール剤を得
る。【解決手段】ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル系樹脂から選ばれる
少なくとも１種以上の熱可塑性樹脂とポリエチレンイミ
ン、ポリビニルアミン、ポリビニルアミドから選ばれる
水溶性樹脂からなるヒートシール剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はヒートシール性を付
与するために、フィルムや金属箔等に塗布されるヒート
シール剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレンやポリエステル等のフィ
ルムや、アルミ箔等金属箔が各種の包装分野で使用され
ている。これらのフィルムや金属箔にヒートシール性を
付与するために、ヒートシール剤により、熱接着が可能
な層が表面に設けられている。ヒートシール剤としては
ポリ塩化ビニリデンや塩ビ・酢ビ共重合体等の塩ビ系樹
脂が主に用いられている。特に、汎用的な包装用途で用
いられている二軸延伸フィルムは結晶配向されているた
め接着性に乏しく、とりわけ、ポリプロピレンフィルム
は接着性が悪い。ポリプロピレンフィルム用のヒートシ
ール剤としては塩素化ポリプロピレンやポリ塩化ビニリ
デン等が用いられている。さらに、ヒートシール剤は耐
ブロッキング性、包装機械適性が要求される。これらの
要求を満たすため、シリカ、タルク等の無機微粒子を配
合して用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】塩素原子は原子半径が
炭素や酸素より大きく、極性を有する。そのため、ポリ
塩化ビニル等の塩素含有樹脂は分子間凝集力が高く、強
靱で各種の素材に対し接着性に優れる。しかし、これら
塩素含有ポリマーは焼却時に環境汚染物質を排出するこ
とが起こり得る。本発明の目的は塩素含有ポリマーを用
いないで、各種フィルム、特に、ポリオレフィンフィル
ムに対し優れた接着性を有するヒートシール剤を提供す
ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は各種樹脂の
組み合わせを鋭意検討した結果、本発明に到達した。す
なわち本発明はポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル系樹脂から選ばれ
る少なくとも１種以上の熱可塑性樹脂とポリエチレンイ
ミン、ポリビニルアミン、ポリビニルホルムアミドから
選ばれる少なくとも１種以上の水溶性樹脂を主成分と
し、該水溶性樹脂が前記の熱可塑性樹脂１００重量部に
対し、０．１〜１０重量部からなることを特徴とするヒ
ートシール剤である。

【０００５】本発明ではポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル系樹脂か
ら選ばれる少なくとも１種以上の熱可塑性樹脂をヒート
シール剤の主成分として含有する。これらの熱可塑性樹
脂のガラス転移温度は４０℃以上であることが、結晶性
を有する場合には融点が６０℃以上であることが、耐ブ
ロッキング性から望ましい。これらの樹脂は樹脂の凝集
力が大きく接着力を高める効果がある。

【０００６】ポリエステル樹脂としては、たとえば、テ
レフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、２，６−
ナフタル酸等の芳香族二塩基酸を酸成分の主成分とし、
エチレングリコ−ル、プロピレングリコール、ネオペン
チルグリコ−ル、シクロヘキサンジメタノ−ル、ネオペ
ンチルヒドロキシピバリン酸エステル等のグリコールか
らなる共重合ポリエステルがあげられる。酸成分として
はアジピン酸、セバシン酸、シクロヘキサンジカルボン
酸等の脂肪族二塩基酸を含んでも良い。

【０００７】ポリウレタン樹脂としては、たとえば、ポ
リエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、
ポリカーボネートポリウレタン等のポリウレタンがあげ
られ、芳香族ポリエステルポリオールを長鎖ポリオール
成分の少なくとも一部とするものや、ウレタン基濃度を
高めたもの等のガラス転移温度が高いものが望ましい。

【０００８】アクリル樹脂としては、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、アクリロニトリル等のモノ
マーの重合物あるいは共重合物があげられ、アクリル酸
メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、グ
リシジルメタクリレート等のモノマーの重合物、共重合
物あるいは他の共重合可能なモノマーとの共重合物があ
げられる。

【０００９】エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ
タイプ、ビスフェノールＦタイプ、クレゾールノボラッ
クタイプ、フェノールノボラックタイプ、フェノキシ樹
脂等があげられる。

【００１０】ビニル系樹脂としては、エチレン・酢酸ビ
ニル共重合体、ポリスチレン、ポリビニルトルエン、あ
るいは他の共重合可能なモノマーとの共重合物があげら
れる。

【００１１】本発明では、ポリエチレンイミン、ポリビ
ニルアミン、ポリビニルホルムアミドから選ばれる少な
くとも１種以上の水溶性樹脂を用いる。これらの水溶性
樹脂はフィルムや金属箔への接着性に優れる。特にコロ
ナ放電処理、アルカリ処理、プラズマ処理等の表面処理
を施したフィルムへの接着性の向上に効果がある。

【００１２】該水溶性樹脂と前記の熱可塑性樹脂との比
率は熱可塑性樹脂１００重量部に対し水溶性樹脂を０．
１〜１０重量部の範囲であり、特に好ましくは０．３〜
５重量部である。この範囲より水溶性樹脂が少ないと水
溶性樹脂のに起因する基材の表面との接着性の向上が見
られない。また、この範囲より多すぎると、水溶性樹脂
と熱可塑性樹脂の相溶性の悪いことによる悪影響、たと
えば、水溶性樹脂と熱可塑性樹脂のブレンド物が脆いこ
とによるヒートシール強度の低下、耐ブロッキング性の
悪化等を生じる。

【００１３】該水溶性樹脂と前記の熱可塑性樹脂は相溶
性が悪く、水溶性樹脂による界面密着性の改善が見られ
ない場合があるが、エポキシ樹脂やグリシジルメタクリ
レートを含有するポリマー等のグリシジル基を有する樹
脂や化合物を共存させることにより相溶性の改善ができ
る。また、相溶性が悪いことによる相分離も実用上問題
とならない程度に遅くできる。エポキシ樹脂やグリシジ
ルメタクリレートを含有するポリマー等のグリシジル基
を有する樹脂や化合物の添加量は前記の熱可塑性樹脂の
０．５〜２０重量％が望ましい。

【００１４】本発明のヒートシール剤は熱可塑性樹脂の
有機溶剤溶液あるいは水分散体に該水溶性樹脂の水溶液
を混合することにより得られる。

【００１５】本発明のヒートシール剤は熱可塑性樹脂と
水溶性樹脂を主成分とするが、それ以外にシリカ、アル
ミナ、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン等の無機粒
子を耐ブロッキング性の向上や滑り性の向上のために添
加しても良い。また、帯電防止剤や潤滑剤等を併用して
も良い。

【００１６】本発明のヒートシール剤はポリプロピレ
ン、ポリエステル、ナイロン、セロファン等のフィルム
やアルミ箔等の金属箔に塗布して用いられる。

【００１７】（作用）本発明のヒートシール剤はポリエ
ステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキ
シ樹脂、ビニル系樹脂から選ばれる少なくとも１種以上
の熱可塑性樹脂を主成分とする。これらの樹脂は樹脂の
凝集力が大きいが、基材となるフィルムや金属箔との界
面接着力は必ずしも十分ではない。

【００１８】一方、ポリエチレンイミン、ポリビニルア
ミン、ポリビニルホルムアミドは極性が高く、基材表面
の極性基と相互作用をする。上記の熱可塑性樹脂と併用
することにより基材表面との界面接着力を改善できる。
特に、表面処理を施したポリオレフィン系のフィルムを
基材とした場合に、ヒートシール強度の向上が著しい。

【００１９】

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に例示す
る。実施例中に単に部とあるのは重量部を示す。

【００２０】実施例１表−１に記載したポリエステルＡ１００部とグリシジル
メタクリレート含有ポリマー「日本油脂製ブレンマーＣ
Ｐ−３０」５部をメチルエチルケトン／トルエン＝２／
１（重量比）に固形分濃度で３０％になるように溶解し
た。さらに、この溶液にポリエチレンイミンの３０％水
溶液「日本触媒社製エポミンＰ−１０００」を６．７部
添加し、ヒートシール剤を調合した。このヒートシール
剤を東洋紡績製二軸延伸ポリプロピレンフィルムＰ２２
６１（厚み２０μｍ）のコロナ処理面に、乾燥後の厚み
で２μになるように塗布し、１００℃で５分間熱風乾燥
した。

【００２１】得られたコートフィルムのコート面どうし
を合わせて１００℃と１４０℃で２Ｋｇ／ｃｍ² の加圧
下で１秒間熱圧着した。圧着したフィルムを１５ｍｍ幅
にカットし、ヒートシール強度を測定温度２０℃、引っ
張り速度２００ｍｍ／分で、Ｔ型剥離により測定した。
結果を表−１に示す。測定値は５サンプルの平均をとっ
た。耐ブロッキング性は、得られたコートフィルムのコ
ート面どうしを合わせて、１Kg/cm²の加圧下、４５℃の
温度で１０時間放置後コートフィルムを剥がした。 ○：剥離時抵抗無し。 △：若干の抵抗あるが、剥がせる。コート面に跡が残
る。 ×：剥がせない。

【００２２】実施例２〜１０表−１に記載した熱可塑性樹脂のメチルエチルケトン／
トルエン（２／１重量比）の３０％溶液、（ただし、実
施例１０ではメチルエチルケトン／トルエン（１／４重
量比）の２０％溶液）、に水溶性樹脂を加えて、ヒート
シール剤を作成した。得られたヒートシール剤を各種フ
ィルム又はアルミ箔上にコートし、実施例１と同様に評
価した。結果を表−１に示す。

【００２３】比較例１実施例１で使用した熱可塑性樹脂溶液をＯＰＰフィルム
に乾燥後の厚みで２μになるように塗布した。実施例１
と同様にヒートシール性と耐ブロッキング性を評価し
た。比較例１では実施例１で使用したポリエチレンイミ
ンを使用していない。結果を表−２に示す。

【００２４】比較例２〜８実施例１と同様にして表−２に記載した材料により、ヒ
ートシール剤を調合した。ただし、比較例２と３は水溶
性樹脂の比率が本発明の範囲外である。比較例４〜８で
は水溶性樹脂を用いていない。各種フィルム又はアルミ
箔上にコートし、実施例１と同様にヒートシール性と耐
ブロッキング性を評価した。結果を表−２に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】表１、２中の略号の明細。ポリエステルＡ：東洋紡績社製芳香族ポリエステル
「ＲＶ２００」、Ｔｇ６７℃ ブレンマーＣＰ３０：日本油脂社製グリシジルメタク
リレート共重合ポリマー、Ｔｇ６９℃ ポリウレタンＢ：東洋紡績社製芳香族ポリエステル・
ポリウレタン「ＵＲ１４００」、Ｔｇ８３℃ アクリル樹脂Ｃ：ローム＆ハース社製ポリメチルメタ
アクリレート「アクアロイドＡ−１１」、Ｔｇ１０５
℃エポキシ樹脂Ｄ：油化シェルエポキシ社製ビスフェ
ノールＡ型エポキシ「エピコート１０１０」Ｔｇ７５
℃ＥＶＡ：住友化学社製エチレン・酢酸ビニル共重合
体「スミテートＭＢ−１１」、融点６３℃ ポリエチレンイミン：日本触媒社製「エポミンＰ−１
０００」ポリビニルアミン：三菱化学社製「ＰＶＡＭ０５９５
Ｂ」ポリＮ−ビニルホルミアミド：三菱化学社製「ＰＮＶ
Ｆ０５００」ＯＰＰ：東洋紡績社製二軸延伸ポリプロピレンフィル
ム「Ｐ２２６１」、厚み２０μｍＰＥＴ：東洋紡績社製二軸延伸ポリエステルフィルム
「Ｅ５０００」、厚み１２μｍＡｌ：東洋アルミ社製軟質アルミ箔、厚み１５μ シリカ：富士シリシア化学社製「サイリシア３１０」ヒートシール強度の単位：ｇ／１５ｍｍ

【００２８】なお、ガラス転移温度（Ｔｇ）と融点はＤ
ＳＣにより測定した。測定方法：セイコー電子工業株式会社製ＤＳＣ２２０型
で、２０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した。測定試料１
０ｍｇをアルミパンにいれ、蓋を押さえて密封し測定し
た。

【００２９】

【発明の効果】実施例、比較例より明らかなように本発
明で用いる熱可塑性樹脂に、ポリエチレンイミン、ポリ
ビニルアミン、ポリビニルホルムアミドから選ばれる少
なくとの一種の水溶性樹脂を、限られた範囲で併用する
ことによりヒートシール性と耐ブロッキング性を両立で
きる。また、ポリオレフィン基材に対する接着力も強
く、１４０℃、１００℃といった低温でヒートシール性
を発揮することから、ポリオレフィンフィルム用のヒー
トシール剤として最適である。さらに、本発明のヒート
シール剤は塩素を含まないため、焼却時に環境汚染物質
を排出することがない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル系樹脂から選ばれ
る少なくとも１種以上の熱可塑性樹脂とポリエチレンイ
ミン、ポリビニルアミン、ポリビニルホルムアミドから
選ばれる少なくとも１種以上の水溶性樹脂を主成分と
し、該水溶性樹脂が前記の熱可塑性樹脂１００重量部に
対し、０．１〜１０重量部からなることを特徴とするヒ
ートシール剤。