JP2000239634A - ラミネート用アンカーコート接着剤、ラミネート基材及びラミネート材料 - Google Patents
ラミネート用アンカーコート接着剤、ラミネート基材及びラミネート材料Info
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Abstract
下が少なく、また低温でのヒートシール性に優れ、更に
は水性であって環境面、安全面での問題が少ない優れた
AC剤を提供すること。 【解決手段】 ビニルアミン(共)重合体を含有するこ
とを特徴とするラミネート用アンカーコート接着剤を使
用する。
Description
剤及びそれをコーティングしてなる易接着性のラミネー
ト用の基材、並びに該基材に熱可塑性樹脂を押出ラミネ
ートしてなるラミネート材料に関する。更に詳しくはラ
ミネートや印刷等の施された積層フィルムを形成するに
際し、基材に接着性、印刷性等を付与し、優れた性質を
有する積層フィルムを提供するアンカーコート接着剤に
関するものである。
金属箔等の基材に、別の材料を積層することはラミネー
ト(ラミネーティング)と呼ばれている。ラミネートに
より、基材の持つ特徴を活かすと同時に、基材の欠点を
補ったり、新たな機能を付与した材料を得ることができ
る。例えば、基材上にポリエチレン、ポリプロピレン等
の熱可塑性樹脂を溶融押出ラミネートした積層フィルム
は、基材の持つ性質に加えてヒートシール性、耐水性等
を兼ね備えていることから、包装材料として広く使用さ
れている。
り、接着性に乏しいため、ラミネートに先立って基材に
適当な押出ラミネート用接着剤としてアンカーコート接
着剤(以下「AC剤」という)がコーティングされる。
該AC剤は有機溶媒系のものと水性系のものに大別され
る。有機溶媒系のAC剤としては有機チタン系化合物、
イソシアネート(ウレタン)系化合物がある。有機溶媒
系は耐水性の点で非常に優れた性質を示すが、これらは
有機溶媒を含有しており、引火性、毒性、大気汚染等の
問題を起こす可能性がある。このため、耐水性を要求さ
れない分野では、上記のような問題のない水性系AC剤
が使用されている。水性系AC剤としてはポリエチレン
イミン、ポリブタジエン系、メトキシメチロール化メラ
ミン、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジ
ョン等が提案されている。一般的にはポリエチレンイミ
ン及びポリブタジエン系AC剤が使用されている。
は、いずれも性能面で有機溶媒系のものに及ばず、さら
なる性能改良が望まれている。とりわけ耐湿性、耐水
性、耐ボイル性、低温ヒートシール性等に対する改良が
望まれていた。
ミン(共)重合体をAC剤として用いることにより、耐
ボイル性、低温ヒートシール性を改善できることを見出
し本発明に到達した。すなわち本発明は、ビニルアミン
(共)重合体を含有することを特徴とするラミネート用
アンカーコート接着剤、該アンカーコート接着剤をコー
ティングしたことを特徴とするラミネート基材、ならび
に該ラミネート基材に、熱可塑性樹脂を押出ラミネート
したことを特徴とするラミネート材料に関するものであ
る。
(共)重合体は、一般式(1)
(共)重合体の製造法は公知の種々の方法を用いること
ができるが、工業的には一般式(2)で表されるN−ビ
ニルカルボン酸アミドの(共)重合体から誘導する方法
が望ましい。
ミン(共)重合体への誘導は、アミドからアミンへ誘導
するための公知の方法を用いて実施されうるが、酸ある
いは塩基を用いる加水分解が容易である。N−ビニルカ
ルボン酸アミドの種類は特に限定されないが、加水分解
が容易である点からN−ビニルホルムアミドあるいはN
−ビニルアセトアミドが好ましく、特に好ましくはN−
ビニルホルムアミドである。またN−ビニルカルボン酸
アミドはラジカル重合、カチオン重合によって(共)重
合体を得ることも可能であり、重合反応条件を選択する
ことにより分子量、構造等が任意に制御されたポリビニ
ルアミンに誘導することもできる。アンカーコート接着
剤として一般に用いられているポリエチレンイミンは下
記構造式(3)
ンイミンユニットと上記ポリビニルアミンユニットは異
性体であり、組成式はともに「C2H5N」である。ポリ
エチレンイミンはエチレンイミンの重合によって製造さ
れるが、不規則に分岐した構造をとっており、全アミン
中の1級アミンの割合は約25%である。該ポリエチレ
ンイミンの接着機能はアミンによる高極性に由来すると
考えられている。ところでポリビニルアミンはビニルア
ミンユニットの全てのアミノ基が一級アミンであり、ビ
ニルアミンユニットのみを有するポリビニルアミンの場
合、ポリエチレンイミンの4倍にも達する一級アミンを
有していることになる。このためポリビニルアミンはポ
リエチレンイミンに比較して高極性を有しており、より
良好な接着性を示すのであると考えられる。
場合、AC剤としての基本的な接着機能はビニルアミン
ユニットによって発現されると考えられるから、機能化
を図るためにN−ビニルカルボン酸アミドと共重合しう
る他のモノマーを共重合してもよい。このようなモノマ
ーとしてはエチレン、プロピレン、α−オレフィン等の
オレフィン類、ブタジエン、イソプレン等のジエン類、
スチレン、メチルスチレン等のスチレン類、(メタ)ア
クリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)ア
クリル酸およびその塩、(メタ)アクリル酸エステル、
酢酸ビニル、塩化ビニル等のビニルエステル類、エチル
ビニルエーテル等のビニルエーテル類、無水マレイン
酸、N−ビニルピロリドン等が例示される。
のグラフトポリマー、ブロックポリマーを作ることもで
きる。例えばN−ビニルカルボン酸アミドと他のモノマ
ーとを公知の方法でグラフト重合、ブロック共重合し、
その後N−ビニルカルボン酸アミドユニットを加水分解
する方法が挙げられる。また他のポリマーの活性基から
N−ビニルカルボン酸アミドを重合し、その後N−ビニ
ルカルボン酸アミドユニットを加水分解する方法をとっ
てもよい。さらにポリビニルアミンと他のポリマーを高
分子反応で直接結合してもよい。この場合ポリビニルア
ミンと結合させる高分子は特に限定されない。このよう
な高分子としては、エチレン、プロピレン、α−オレフ
ィン等のオレフィン類、ブタジエン、イソプレン等のジ
エン類、スチレン、メチルスチレン等のスチレン類、
(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、
(メタ)アクリル酸およびその塩、(メタ)アクリル酸
エステル、酢酸ビニル、塩化ビニル等のビニルエステル
類、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、N−
ビニルピロリドン等の二重結合を有するモノマーの
(共)重合体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール等のポリアルキレングリコール類、ポリア
ルキレンイミン類、ナイロン6等のポリアミド類、ポリ
カーボネート類、ポリエステル類、ポリウレタン類等が
例示される。これら共重合体を構成する単位は一部また
は全部が別の構造に誘導されていてもよい。例えば酢酸
ビニル単位はビニルアルコール単位に誘導することがで
きる。
からビニルアミン(共)重合体への誘導では、N−ビニ
ルカルボン酸アミドユニットを加水分解するが、この
際、有機酸あるいはその塩が副生する。これらはAC剤
中に混入していてもよく、AC剤としての使用に先立っ
て除去してもよい。除去方法としては、イオン交換樹
脂、イオン交換膜等による方法、透析による方法、溶媒
による抽出あるいは晶析による方法、分解除去による方
法等が採られうる。ところで酸を用いて加水分解を行っ
た場合はビニルアミンが塩酸塩として得られるため、A
C剤の使用に当たっては装置の腐食を考慮しなければな
らない。従って加水分解は塩基を用いることが好まし
い。加水分解の条件は任意に選択しうるが、通常50−
120℃であり、好ましくは60−90℃である。温度
が高すぎる場合は分解などの副反応が起きやすく、温度
が低すぎる場合は長い反応時間が必要となる。このよう
な反応条件を選ぶことによってN−ビニルカルボン酸ア
ミド(共)重合体構造からビニルアミン(共)重合体構
造への転化率を自由に選択することができる。
して使用する際は公知のAC剤と同様の方法を用いるこ
とができる。一般的にはポリビニルアミン(共)重合体
を水および/または有機溶媒に均一に溶解または分散さ
せる。有機溶媒は特に限定されず、アルコール類、ケト
ン類、エステル類、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、
ハロゲン化炭化水素等の任意の有機溶媒が使用されうる
が、安全、環境面の問題からアルコール類が好ましく、
特に好ましくはメタノール、エタノール、イソプロパノ
ールである。使用に当たって有効成分濃度は特に制限さ
れないが、0.01%から20%、好ましくは0.1%
−5%に調製する。有効成分濃度が高すぎる場合は液粘
性が高くなり均一に塗布することが困難となりやすく、
低すぎる場合は溶媒コスト、乾燥負荷の点で好ましくな
い場合がある。このAC剤溶液を基材に塗布する方法と
しては、ダイレクトロールコート、ダイレクトグラビア
コート、ピックアップグラビアコート、バーコート等の
方式が例示される。AC剤の塗布量は接着性を勘案して
任意に定めうるが、一般的には有効成分量として0.0
001−1g/m2、好ましくは0.001−0.1g
/m2となるように塗布する。
る基材は特に限定されないが、具体的には、ポリエチレ
ンフィルム、無延伸ポリプロピレンフィルム、2軸延伸
ポリプロピレンフィルム、無延伸ナイロンフィルム、2
軸延伸ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレート
フィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリ
塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリビニルアル
コールフィルム、エチレン−ビニルアルコールフィル
ム、アイオノマーフィルム、ポリカーボネートフィル
ム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィ
ルム、紙、合成紙、不織布、セロハン、アルミ箔等が例
示される。これらは単独で用いてもよく、予め複合フィ
ルムに加工されていてもよい。また機能性を付与するた
め表面改質が施されていてもよい。表面改質の具体例と
しては、コロナ放電処理、オゾン酸化処理、コーティン
グ等が挙げられる。また公知の方法で印刷が施されてい
てもよい。フィルムには機能性を付与する添加剤が加え
られていてもよい。添加剤としては可塑剤、熱安定剤、
酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、着色
剤、発泡剤等公知のものが使用されうる。これらはフィ
ルムにコーティングされていてもよく、フィルムの製造
の際に内添されていてもよい。
程に送られ、溶媒が除去される。乾燥方法は任意の方式
を用いることができるが一般的には60−100℃の熱
風を吹き付けることによって行う。このようにしてAC
剤を塗布した基材はそのままインラインでラミネート工
程に送ってもよく、あるいは巻き取りなどの方法で一時
的にストックし、オフラインでラミネートすることもで
きる。またラミネート工程の前に印刷を施したり、熱可
塑性基材を用いる場合は延伸等を行ってもよい。ラミネ
ート工程では公知の任意の方法を用いることができる。
すなわち予めフィルム状などに整形した別の基材をAC
剤塗布面に貼りあわせ、室温あるいは加熱下でプレスす
る方法や、熱可塑性樹脂をTダイなどから押出ラミネー
トする方法がとられうる。
は特に限定されない。このような樹脂としては低密度ポ
リエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン
(LLDPE)、メタロセン触媒系LLDPE、ポリプ
ロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンビニ
ルアルコール共重合体、アイオノマー、エチレン(メ
タ)アクリル酸共重合体、エチレン(メタ)アクリル酸
メチル共重合体、ポリメチルペンテン、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が例示さ
れる。これらの樹脂のうち特に不活性な樹脂はラミネー
トの際にTダイと冷却ロールの間のいわゆるエアギャッ
プで部分的に酸化し、接着活性を向上させることができ
る。活性付与の方法としてはエアギャップでオゾン処理
を行ってもよい。
が、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。
ット付セパラブルフラスコに、脱塩水227.5gを入
れ、70℃に加熱した。ここにアゾビスアミジノプロパ
ン塩酸塩の10%水溶液15gを加えた。次いで別途調
整しておいたN−ビニルホルムアミド150g、脱塩水
100gからなるモノマー水溶液を83.3g/hのフ
ィード速度で滴下した。フィード開始1時間後に、アゾ
ビスアミジノプロパン塩酸塩の10%水溶液7.5gを
追加した。フィード期間中は内温を70℃に保持するよ
うにジャケット温度を制御した。3時間後にフィードを
終了し、内温70℃でさらに3時間保持した。粘稠なポ
リ(N−ビニルホルムアミド)水溶液が得られた。N−
ビニルホルムアミドの転化率は99.9%以上であっ
た。ここに、硫酸ヒドロキシルアミン8.7gを加えて
残存するN−ビニルホルムアミドを分解し、次いで47
%水酸化ナトリウム水溶液179.8gをゆっくり加え
た。70℃で5時間保持して加水分解を行い、ポリビニ
ルアミンの水溶液を得た。
ル100重量部を加えて混合した。さらに、イソプロピ
ルアルコール800重量部を撹拌しながらゆっくり加え
ると、蟻酸ナトリウムの白色の沈澱が生成した。ヌッチ
ェを用いて沈澱を炉別し、母液をエバポレータで濃縮し
た。溶媒を約800重量部溜去した時点で濃縮をやめ、
液を静置した。沈澱が生成沈降したので上澄みをデカン
テーションによって回収した。さらに沈澱部分はイソプ
ロピルアルコールを加えて洗浄し、ヌッチェを用いて沈
澱を除去した。母液を先に回収した上澄み液と合わせ
て、再度エバポレータで濃縮した。上記操作でポリビニ
ルアミンのイソプロピルアルコール溶液が得られた。固
形分濃度8.9%(重量法による)、アミノ基濃度2.
00meq/g(コロイド滴定による)、蟻酸ナトリウ
ム0.22%(液体クロマトグラフィーによる)であ
り、副生蟻酸ナトリウムの98%が除去されたことがわ
かった。
ルアミン溶液337g(ポリマー純分として30g)を
メタノール2100gと水563gで希釈し、有効成分
濃度1%の溶液3000gを調製した。この溶液をAC
剤溶液として用いた。基材として2軸延伸ポリエチレン
テレフタレートフィルム(ダイアホイルヘキスト社製
品:商品名H500−12A、表面コロナ処理、12μ
m)を用いた。インライン押出ラミネート機(引取速度
20m/min)を用いて、基材に上記AC剤溶液を2
g/m2の塗布量でコーティングし、次いで90℃の熱
風で乾燥した。この上に低密度ポリエチレン(日本ポリ
ケム社製品:商品名LC701)を30μmの厚みで押
出ラミネート(樹脂温度300℃、オゾン酸化処理併
用)し積層フィルムを得た。
状に切り出し、沸騰水中に30分浸漬してボイル処理を
行った。試料を取り出し水分を拭き取った後、接着強度
をインストロン型試験器で測定した(T型剥離、クロス
ヘッド速度100mm/分)。結果を下記表1に示す。
また比較として、ボイル処理をしない常態での接着強度
も下記表1に示す。更に該積層フィルムを120℃、1
40℃、160℃と温度を変えて加熱時間1秒でヒート
シールし、ヒートシール強度をインストロン型試験器で
測定した(T型剥離、クロスヘッド速度100mm/
分)。結果を下記表1に示す。
(東洋モートン社製品:商品名オリバインEL420、
有効成分濃度6.6%)455gをメタノール2100
gと水445gで希釈し、有効成分濃度1%の溶液30
00gを調製した。実施例1と同様にラミネートし積層
フィルムを得た。得られたフィルムのヒートシール強度
を下記表1に示す。
本曹達社製品:商品名チタボンドT−180、有効成分
濃度10%)300gをメタノール2100gと水60
0gで希釈し、有効成分濃度1%の溶液3000gを調
製した。実施例1と同様にラミネートし積層フィルムを
得た。得られたフィルムのヒートシール強度を下記表1
に示す。
来の製品に比較してボイル後の接着強度低下が少なく、
また低温でのヒートシール性に優れていることがわか
る。ポリビニルアミン系AC剤は水性であって環境面、
安全面での問題が少ない優れたAC剤である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ビニルアミン(共)重合体を含有するこ
とを特徴とするラミネート用アンカーコート接着剤。 - 【請求項2】 請求項1に記載のアンカーコート接着剤
をコーティングしたことを特徴とするラミネート基材。 - 【請求項3】 請求項2に記載のラミネート基材に、熱
可塑性樹脂を押出ラミネートしたことを特徴とするラミ
ネート材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11039685A JP2000239634A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | ラミネート用アンカーコート接着剤、ラミネート基材及びラミネート材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11039685A JP2000239634A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | ラミネート用アンカーコート接着剤、ラミネート基材及びラミネート材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000239634A true JP2000239634A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12559936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11039685A Pending JP2000239634A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | ラミネート用アンカーコート接着剤、ラミネート基材及びラミネート材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000239634A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020137982A1 (ja) | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 三井化学東セロ株式会社 | ガスバリア性重合体およびこれを用いたガスバリア性積層体 |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP11039685A patent/JP2000239634A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020137982A1 (ja) | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 三井化学東セロ株式会社 | ガスバリア性重合体およびこれを用いたガスバリア性積層体 |
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