JP2004148729A

JP2004148729A - Film laminate

Info

Publication number: JP2004148729A
Application number: JP2002317935A
Authority: JP
Inventors: Tsunetoshi Matsuda; 常俊松田; Minoru Kishida; 稔岸田; Yoshito Shiba; 賢人志波
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP4137596B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve good adhesion without an adhesive in forming a heat seal layer made of a polyolefinic resin by extrusion lamination. <P>SOLUTION: A film laminate for extrusion lamination has a layer made of a mixture consisting of 20-80 wt.% an aqueous polyolefin resin (A), 10-80 wt.% an aqueous polyurethane resin (B) and 1-15 wt.% a melamine type cross-linking agent, on at least one side of a biaxially oriented film. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性ポリオレフィン樹脂、水性ポリウレタン樹脂、およびメラミン系架橋剤からなる層を二軸延伸フィルムの少なくとも片面に形成したフィルム積層体に関するものであり、特にポリオレフィン系樹脂に対して接着性に優れ、押出ラミネート法により、接着剤を用いることなくフィルムの片面あるいは両面にポリオレフィン系樹脂等からなるヒートシール層を形成することのできる、特に包装用フィルムとして好適に使用されるフィルム積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリカプロンアミド（ナイロン６、Ｎ６）フィルムに代表されるポリアミド二軸延伸フィルム、またはポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル二軸延伸フィルムは、その優れた力学特性、耐熱性、耐ピンホール性、耐薬品性のために、広範な用途に使用されている。これらのフィルムを包装材料として使用する場合には、多くの場合ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などのヒートシール性を有する樹脂を二軸延伸フィルムの片面あるいは両面に積層し、ヒートシールを施すことによって種々の包装形態としている。
【０００３】
このようなヒートシール性樹脂を二軸延伸フィルムに積層する場合、（１）二軸延伸フィルムとヒートシール性樹脂フィルムとを接着剤を用いて二軸延伸フィルムにラミネートする方法（ドライラミネート法）、（２）ヒートシール性樹脂を溶融させて二軸延伸フィルム上に押出し、冷却固化させて積層する方法（押出ラミネート法）が一般的に用いられる。後者の場合、さらに二軸延伸フィルムとヒートシール性樹脂フィルムの中間に同種あるいは別種のヒートシール性樹脂を押出して貼り合せつつ積層する方法や、二軸延伸系フィルムに２段階でヒートシール性樹脂を押出し積層する方法などがある。
（２）の押出ラミネート法は、ヒートシール性樹脂のフィルムを使用せず、原料樹脂を直接二軸延伸フィルムに押出すことによって二軸延伸フィルムとヒートシール性樹脂のフィルム状積層体を形成できるため、（１）のドライラミネート法に較べて低コストであり、採用されるケースが増えている。
【０００４】
しかしながら、この押出ラミネート法においては、ポリアミドやポリエステルからなる二軸延伸フィルムとヒートシール性樹脂が本質的に接着性に乏しいため、両層の中間に接着剤層を設けるのが一般的である。このとき、接着剤としては、有機チタネート系、有機イソシアネート系、ポリエチレンイミン系などの接着性化合物を一般には有機溶剤に溶かして使用されるが、有機溶剤の使用は作業環境の悪化や火災の危険の問題があり、また、近年の環境問題への関心の高まりから、できるだけ使用を避ける方法が望まれている。
【０００５】
有機溶剤を使用しない接着剤（ノンソルベント接着剤）が使用される場合もあるが、溶剤型に較べて接着力が一般に劣っており、またフィルムに塗工する場合の濡れ性にも問題があり、限定された用途にのみ使用されている。
【０００６】
このような観点から、二軸延伸フィルムに対して接着剤を使用せずに押出ラミネーションを行なう技術が望まれている。
【０００７】
特許文献１および特許文献２には、押出ラミネートを行うと同時に、ヒートシール性樹脂の表面をオゾンによって改質して、熱可塑性樹脂フィルムへの密着性を発現させる方法が提案されているが、実施のためには特別な装置を導入しなければならない。
【０００８】
また、特許文献３には特殊な組成のポリオレフィン系樹脂を使用することで、アンカーコート処理を施すことなくポリエステルフィルムに直接押出ラミネートすることができる樹脂が提案されているが、この樹脂は一般のヒートシール樹脂に比較して高価であり、経済的に不利なものであった。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−１９３０１８号公報
【特許文献２】
特開平７−３１４６２９号公報
【特許文献３】
特開２００１−５４９３８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題に対して、押出ラミネート法において接着剤を使用せずにヒートシール層を形成したときにも、良好な密着力を得ることのでき、さらに環境適合性においても優れた積層体を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、水性ポリオレフィン樹脂、水性ポリウレタン樹脂、およびメラミン系架橋剤の混合物層を二軸延伸フィルムに積層することで、優れた衛生性、耐水性、耐溶剤性、被膜の接着性、ヒートシール層との密着性が得られることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）二軸延伸フィルムの少なくとも片側に、水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）２０〜８０質量％、水性ポリウレタン樹脂（Ｂ）１０〜８０質量％、およびメラミン系架橋剤（Ｃ）１〜１５質量％の混合物からなる層が形成されていることを特徴とする押出ラミネーション用フィルム積層体。
（２）水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）が、不飽和カルボン酸またはその無水物（Ａ１）、オレフィン化合物（Ａ２）、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル（Ａ３）とから構成され、（Ａ１）がこの樹脂中に０．０１質量％以上、５質量％未満含有され、かつ、（Ａ２）と（Ａ３）の質量比が（Ａ２）／（Ａ３）＝５５／４５〜９９／１の関係を満たす樹脂である（１）記載のフィルム積層体。
（３）二軸延伸フィルムが二軸延伸ポリアミドフィルムである（１）または（２）に記載の押出ラミネーション用フィルム積層体。
（４）二軸延伸フィルムが二軸延伸ポリエステルフィルムである（１）または（２）に記載の押出ラミネーション用フィルム積層体。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明のフィルム積層体は、二軸延伸フィルムの少なくとも片側に、水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）、水性ポリウレタン樹脂（Ｂ）、およびメラミン系架橋剤（Ｃ）の混合物からなる層が形成されているフィルム積層体である。
以下、二軸延伸フィルムを「基材フィルム」と呼び、該二軸延伸フィルム上に形成した水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）と水性ポリウレタン樹脂（Ｂ）、メラミン系架橋剤（Ｃ）との混合物からなる層を、単に「樹脂層」と呼ぶ。
【００１４】
（二軸延伸フィルム）
本発明において、二軸延伸フィルムを構成する樹脂としては、種々の熱可塑性樹脂が使用できるが、中でも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、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、およびこれらの混合物などのポリエステル系樹脂、あるいはポリカプロンアミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリ−ｐ−キシリレンアジパミド（ＭＸＤ６ナイロン）、およびこれらの混合物などのポリアミド系樹脂が挙げられる。
これらのポリエステルフィルム及びポリアミドフィルムは優れた成形性、加工性、力学特性、ガスバリア性など包装材料として優れた性能を有している。また、基材フィルムとしては上記のポリエステルやポリアミドを含む積層体、あるいは他の熱可塑性樹脂からなるフィルムの積層体を用いてもよい。フィルムの厚みは特に限定されないが、５〜５００μｍの範囲が好ましい。
【００１５】
二軸延伸フィルムは、熱可塑性樹脂を原料として通常公知の方法で製造することができる。例えば上述のポリアミド樹脂やポリエステル樹脂を押出機で加熱、溶融してＴダイより押出し、冷却ロールなどにより冷却固化させて未延伸フィルムを得るか、もしくは円形ダイより押出して水冷あるいは空冷により固化させて未延伸フィルムを得る。延伸フィルムを製造するには、未延伸フィルムを一旦巻き取った後、または連続して同時二軸延伸法または逐次二軸延伸法により延伸する方法が好ましい。フィルムの機械的特性や厚み均一性などの性能面からはＴダイによるフラット式製膜法とテンター延伸法を組み合わせる方法が好ましい。
【００１６】
（水性ポリオレフィン樹脂）
本発明で用いられる水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）とは、水分散体を形成することが可能なオレフィン系樹脂を指す。組成は特に限定はされないが、不飽和カルボン酸またはその無水物（Ａ１）、オレフィン化合物（Ａ２）、アクリル酸またはメタクリル酸（Ａ３）の３成分からなる樹脂が最も好ましい。
【００１７】
（Ａ１）成分としては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸等が挙げられる。不飽和カルボン酸は、塩、酸無水物、ハーフエステル、ハーフアミドなどの誘導体になっていてもよい。中でもアクリル酸、メタクリル酸、（無水）マレイン酸が好ましく、特にアクリル酸、無水マレイン酸が好ましい。また不飽和カルボン酸は、ポリオレフィン樹脂中に共重合されていればよく、その形態は限定されるものではなく、例えばランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合等が挙げられる。
なお、本発明で用いる無水マレイン酸単位を含有するポリオレフィン樹脂中のマレイン酸単位は、乾燥状態では隣接カルボキシル基が脱水環化した無水マレイン酸構造を取りやすく、一方、後述する塩基性化合物を含有する水性媒体中ではその一部、または全部が開環してマレイン酸、あるいはその塩の構造を取りやすくなる。
【００１８】
（Ａ２）成分としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン等の炭素数２〜６のオレフィン類が挙げられ、これらの混合物を用いてもよい。この中で、エチレン、プロピレン、イソブチレン、１−ブテン等の炭素数２〜４のオレフィンがより好ましく、特にエチレンが好ましい。
【００１９】
（Ａ３）成分の具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等の（メタ）アクリル酸の低級アルキルエステルが挙げられ、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルが好ましい。
【００２０】
上記のような（Ａ１）〜（Ａ３）の成分を有する水性ポリオレフィン樹脂としては、エチレン、アクリル酸メチルあるいはアクリル酸エチル、無水マレイン酸からなる三元共重合体が最も好ましい。ここで、アクリル酸エステル単位は、後述する樹脂の水性化の際に、エステル結合のごく一部が加水分解してアクリル酸単位に変化することがあるが、その様な場合には、それらの変化を加味した各構成成分の比率が規定の範囲にあればよい。
【００２１】
（Ａ１）〜（Ａ３）から構成されるポリオレフィン樹脂を用いる場合には、（Ａ１）成分をこの樹脂全体の０．０１質量％以上、５質量％未満、より好ましくは０．１質量％以上、５質量％未満、さらに好ましくは０．５質量％以上、５質量％未満含有していることが好ましく、１〜４質量％が最も好ましい。（Ａ１）成分の含有量が０．０１質量％未満の場合は、前述のように樹脂を水性化することが困難になり、良好な水性分散体を得ることが難しく、耐アルカリ性やポリエステル系フィルムとの接着性の点から（Ａ１）成分の含有量を５質量％未満とすることが好ましい。
【００２２】
また、ポリオレフィン樹脂の水性化が容易で、また耐水性等の性能が向上するという点から、（Ａ２）と（Ａ３）の質量比率（Ａ２）／（Ａ３）は５５／４５〜９９／１とすることが好ましく、さらに、良好な接着性を持たせるために６０／４０〜９８／２であることが好ましく、７５／２５〜９５／５であることが特に好ましい。
【００２３】
本発明に用いられる水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）には、その他のモノマーが、この樹脂全体の２０質量％以下で共重合されていてもよい。例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどの炭素数３〜３０のアルキルビニルエーテル類、ジエン類、（メタ）アクリロニトリル、ハロゲン化ビニル類、ハロゲン化ビリニデン類、一酸化炭素、二硫化硫黄等が挙げられる。
【００２４】
本発明に用いる水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）は、分子量の目安となる１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが、０．０１〜５００ｇ／１０分が好ましい。さらに好ましくは１〜３００ｇ／１０分、より好ましくは２〜２５０ｇ／１０分、最も好ましくは２〜２００ｇ／１０分のものを用いることができる。メルトフローレートが０．０１ｇ／１０分未満では、樹脂の水性化が困難となり、一方、５００ｇ／１０分を超えると、樹脂層が、硬くてもろくなり、機械的物性や加工性が低下する傾向にある。
【００２５】
水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）の合成法は特に限定されないが、一般的には、ポリオレフィン樹脂を構成するモノマーをラジカル発生剤の存在下、高圧ラジカル共重合して得られる。また、不飽和カルボン酸、あるいはその無水物はグラフト共重合（グラフト変性）されていてもよい。
【００２６】
（水性ポリウレタン樹脂）
本発明で用いるポリウレタン樹脂とは、主鎖中にウレタン結合を含有する高分子であり、例えばポリオール化合物とポリイソシアネート化合物との反応で得られるものである。本発明においては、ポリウレタン樹脂の構造は特に限定されないが、耐ボイル性の点から、ガラス転移温度が０℃以上である必要があり、さらに耐ブロッキング性の点から、３０℃以上が好ましく、５０℃以上がより好ましく、６０℃以上が特に好ましい。
【００２７】
ポリウレタン樹脂を構成するポリオール成分としては、特に限定されず、例えば、水、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、メチル−１，５−ペンタンジオール、１，８−オクタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどの低分子量グリコール類、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトールなどの低分子量ポリオール類、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド単位を有するポリオール化合物、ポリエーテルジオール類、ポリエステルジオール類などの高分子量ジオール類、ビスフェノールＡやビスフェノールＦなどのビスフェノール類、ダイマー酸のカルボキシル基を水酸基に転化したダイマージオール等が挙げられる。
【００２８】
また、ポリイソシアネート成分としては、芳香族、脂肪族および脂環族の公知ジイソシアネート類の１種または２種以上の混合物を用いることができる。ジイソシアネート類の具体例としては、トリレンジジイソシアネート、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジメリールジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水添４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、水添トリレンジジイソシアネート、ダイマー酸のカルボキシル基をイソシアネート基に転化したダイマージイソシアネート、およびこれらのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体などが挙げられる。また、ジイソシアネート類にはトリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートなどの３官能以上のポリイソシアネート類を用いてもよい。
【００２９】
本発明におけるポリウレタン樹脂は、水性媒体への分散性の点から陰イオン性基を有していることが好ましい。陰イオン性基とは水性媒体中で陰イオンとなる官能基のことであり、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、硫酸基、リン酸基などである。この中でもカルボキシル基を有していることが好ましい。
【００３０】
ポリウレタン樹脂に陰イオン性基を導入するには、カルボキシル基、スルホン酸基、硫酸基、リン酸基などを有するポリオール成分を用いればよく、カルボキシル基を有するポリオール化合物としては、３，５−ジヒドロキシ安息香酸、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）プロピオン酸、２，２−ビス（ヒドロキシエチル）プロピオン酸、２，２−ビス（ヒドロキシプロピル）プロピオン酸、ビス（ヒドロキシメチル）酢酸、ビス（４−ヒドロキシフェニル）酢酸、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン酸、酒石酸、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルグリシン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−３−カルボキシル−プロピオンアミド等が挙げられる。
【００３１】
また、鎖長延長剤を用いて適宜ポリウレタン樹脂の分子量を調整することもできる。こうした化合物としては、イソシアネート基と反応することができるアミノ基や水酸基などの活性水素を２個以上有する化合物が挙げられ、例えば、ジアミン化合物、ジヒドラジド化合物、グリコール類を用いることができる。
ジアミン化合物としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチルテトラミン、ジエチレントリアミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−４，４´−ジアミンなどが挙げられる。その他、Ｎ−２−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、Ｎ−３−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等の水酸基を有するジアミン類およびダイマー酸のカルボキシル基をアミノ基に転化したダイマージアミン等も挙げられる。更に、グルタミン酸、アスパラギン、リジン、ジアミノプロピオン酸、オルニチン、ジアミノ安息香酸、ジアミノベンゼンスルホン酸等のジアミン型アミノ酸類も挙げられる。
ジヒドラジド化合物としては、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシンジヒドラジドなどの２〜１８個の炭素原子を有する飽和脂肪族ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジドなどの不飽和ジヒドラジド、炭酸ジヒドラジド、カルボジヒドラジド、チオカルボジヒドラジドなどが挙げられる。
グリコール類としては、前述のポリオール類から適宜選択して用いることができる。
【００３２】
本発明で用いられる水性ポリウレタン樹脂（Ｂ）としてはアイオノマー型自己乳化型ポリウレタン樹脂、アイオノマー型自己乳化型ポリウレタン−ポリ尿素樹脂などが挙げられる。耐溶剤性を高めるためには、少なくとも両成分のどちらか一方に芳香族系の成分を用いることが好ましい。また、接着性を高めるためには、ポリマー主鎖あるいは末端に、水酸基、カルボキシル基、アミノ基を導入したものを用いることが好ましい。
【００３３】
（メラミン系架橋剤）
メラミン化合物とは、トリアジン環の３つの炭素原子にアミノ基がそれぞれ結合した、いわゆるメラミン［１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン］のアミノ基に種々の変性を施した化合物の総称であり、トリアジン環が複数縮合したものも含む。変性の種類としては、３つのアミノ基の水素原子のいくつかがアルキル化もしくはメチロール化されたものが広く使用される。一般にアルキル化されたものよりもメチロール化もしくは置換されていない水素原子の方が反応性が高く、用途に応じて適正な種類のメラミン化合物を選定することができる。この中で好ましいのは、トリアジン環の縮合数が平均３以下で、少なくとも１つ以上のアミノ基がメチロール置換されたものであり、これらは水性媒体への分散性と樹脂との反応性の点で優れている。
【００３４】
メラミン系架橋剤（Ｂ）としてはメラミンをメチロール化したものが用いられ、反応性の制御、貯蔵安定性を付与するために、メチロール基をアルコキシル化したものを用いるのが一般的である。なお、アルコキシル基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などがあげられる。また、必要に応じて、架橋触媒を添加してもよい。架橋触媒としては、たとえばパラトルエンスルホン酸が挙げられる。
【００３５】
（樹脂層）
二軸延伸フィルムに積層される樹脂層の組成は、水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）２０〜８０質量％、水性ポリウレタン樹脂（Ｂ）１０〜８０質量％、およびメラミン系架橋剤（Ｃ）１〜１５質量％を満足することが必要である。水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）の量が２０質量％よりも少ない場合は、目的とするポリオレフィン系のヒートシール性樹脂に対する接着性が十分得られず、また、８０質量％より多い場合は層の強度が不足し、望ましいラミネート強力が得られない。水性ポリウレタン樹脂（Ｂ）の量が１０質量％より少ない場合は二軸延伸フィルムに対する接着性が十分ではなく、逆に８０％を超える場合は、前述のオレフィン樹脂の量が少なくなりすぎるため、ポリオレフィン系のヒートシール性樹脂に対する接着性が十分に得られない。メラミン系架橋剤（Ｃ）の量は本来、オレフィン系樹脂（Ａ）および水性ポリウレタン樹脂（Ｂ）の反応性基の量、および塗布した後の乾燥・熱処理の条件に応じて適宜選定されるべきものであるが、メラミン系架橋剤（Ｃ）の量が１質量％に満たない場合は塗膜の架橋が十分でないために、膜の強度が低下し十分なラミネート強度が得られない。また、１５質量％より多い場合は架橋が過度に進行するため塗膜が脆くなり同じく十分なラミネート強力が得られない。
またこの樹脂層には、必要に応じて接着性や膜の性能に影響を与えない範囲で、帯電防止剤やスリップ剤など公知の各種添加剤を加えることができる。また塗工性を向上させるため消泡剤、界面活性剤を加えることができる。
【００３６】
二軸延伸フィルム上に形成される樹脂層の厚みは０．０３〜１０μｍが好ましく、さらに好ましくは０．０５〜２μｍである。皮膜の厚みが０．０３μｍより薄い場合には十分な接着性が得られず、１０μｍより厚くしても性能が飽和するため、それ以上の厚みを形成することは経済的ではない。
【００３７】
（水性分散体）
本発明では、二軸延伸フィルム上に樹脂層を形成するにあたり、水性オレフィン系樹脂（Ａ）、水性ポリウレタン樹脂（Ｂ）、メラミン系架橋剤（Ｃ）の水分散体混合物をフィルムに塗布後乾燥する方法を用いることができる。
本発明で用いる水性オレフィン系樹脂（Ａ）、水性ポリウレタン樹脂（Ｂ）、メラミン系架橋剤（Ｃ）の混合物は塗布液の形態で混合されたとき、実用上十分な安定性を有していることが好ましい。実用上十分な安定性とは、混合液を室温または所定の温度で貯蔵したとき６時間以上、好ましくは２４時間以上、より好ましくは数日以上にわたって、均一性や、粘度、性能などが変化しないことを言う。
なお、本発明でいう水性分散体は、樹脂が水性媒体に分散もしくは溶解されているものであり、水性媒体とは、水を主成分とし、必要により後述する水溶性の有機溶剤や塩基性化合物を含有する液体を指す。
【００３８】
本発明において、水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）の分散体を得るためには、たとえば、水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）を、水および、必要に応じて塩基性化合物や有機溶剤と共に、密閉可能な容器中で加熱、攪拌する方法を用いることができる。
【００３９】
この際に、塩基性化合物を添加することにより、水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）のカルボキシル基を中和すると、生成したアニオン間の静電気的反発力によって微粒子間の凝集が防がれ、水性分散体に安定性が付与されるため好ましい。塩基性化合物の添加量は水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）中のカルボキシル基に対して０．５〜３．０倍当量であることが好ましく、０．８〜２．５倍当量がより好ましく、１．０〜２．０倍当量が特に好ましい。０．５倍当量未満では、塩基性化合物の添加効果が認められず、３．０倍当量を超えると樹脂層形成時の乾燥時間が長くなったり、水分散液が着色する場合がある。
【００４０】
塩基性化合物の具体例としては、ＬｉＯＨ、ＫＯＨ、ＮａＯＨ等の金属水酸化物やアンモニア又は有機アミン化合物が挙げられる。中でも、樹脂層形成時に揮発する化合物を用いることがフィルム積層体の製造工程上好ましく、アンモニアまたは沸点２５０℃以下の有機アミン化合物が好ましい。このような有機アミン化合物の具体例としては、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、アミノエタノールアミン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジエタノールアミン、イソプロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、３−エトキシプロピルアミン、３−ジエチルアミノプロピルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、プロピルアミン、メチルアミノプロピルアミン、メチルイミノビスプロピルアミン、３−メトキシプロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン等を挙げることができる。
【００４１】
水性分散体の製造において、樹脂の分子量がある程度大きい場合には、有機溶剤を添加することが好ましい。このとき用いる有機溶剤の添加量は水性分散体１００質量部に対して１〜４０質量部であることが好ましく、２〜３０質量部がより好ましく、３〜２０質量部が特に好ましい。有機溶剤の添加量が２０質量部を超える場合には、常圧または減圧下で水性分散体を攪拌しながら加熱することにより（ストリッピング）、有機溶剤の含有量を低減させ、０．０１質量％程度にすることができる。
【００４２】
有機溶剤としては、２０℃における水に対する溶解性が５ｇ／Ｌ以上のものが好ましく用いられ、さらに好ましくは１０ｇ／Ｌ以上である。具体例としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｎ−アミルアルコール、イソアミルアルコール、ｓｅｃ−アミルアルコール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、１−エチル−１−プロパノール、２−メチル−１−ブタノール、ｎ−ヘキサノール、シクロヘキサノール等のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸−ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−ｓｅｃ−ブチル、酢酸−３−メトキシブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル等のエステル類、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等のグリコール誘導体、さらには、３−メトキシ−３−メチルブタノール、３−メトキシブタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジアセトンアルコール、アセト酢酸エチル等が挙げられ、中でも、樹脂の水性化がし易く、しかも水性媒体中から有機溶剤を除去し易いという点から、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルが好ましく、低温乾燥性の点からイソプロパノールが特に好ましい。
【００４３】
なお、既述のような製造方法によれば、一般に水性分散体の製造において用いられる乳化剤成分や保護コロイド作用を有する化合物を添加しなくても水性分散体を得ることができるが、樹脂の水系媒体への分散をさらに容易にするために、乳化剤あるいは保護コロイド作用を有する化合物を反応系内に加えることもできる。しかしながら、こうした化合物は一般的に不揮発性であるので、フィルム積層体の樹脂層中にも残存し、これを可塑化する作用を有するため、耐水性や耐薬品性を悪化させる。耐水性が悪化した場合、フィルム積層体を用いて水分を含む内容物を包装したときなどに、袋の破裂の原因となる恐れがある。また、耐薬品性が悪化した場合は、フィルムの表面に印刷を施す場合にインキの溶剤に表面が侵され、性能低下や印刷品位の悪化が生じやすい。そのため、乳化剤あるいは保護コロイド作用を有する化合物の使用はできるだけ少量にとどめるほうがよい。
【００４４】
本発明で言う乳化剤としては、カチオン性乳化剤、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、あるいは両性乳化剤が挙げられ、一般に乳化重合に用いられるもののほか、界面活性剤類も含まれる。例えば、アニオン性乳化剤としては、高級アルコールの硫酸エステル塩、高級アルキルスルホン酸塩、高級カルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルサルフェート塩、ビニルスルホサクシネート等が挙げられ、ノニオン性乳化剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイドプロピレンオキサイドブロック共重合体、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体などのポリオキシエチレン構造を有する化合物やソルビタン誘導体等が挙げられ、両性乳化剤としては、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等が挙げられる。
【００４５】
保護コロイド作用を有する化合物としては、ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、変性デンプン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸およびその塩、カルボキシル基含有ポリエチレンワックス、カルボキシル基含有ポリプロピレンワックス、カルボキシル基含有ポリエチレン−プロピレンワックスなどの数平均分子量が通常は５０００以下の酸変性ポリオレフィンワックス類およびその塩、アクリル酸−無水マレイン酸共重合体およびその塩、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸交互共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体等の不飽和カルボン酸含有量が１０質量％以上のカルボキシル基含有ポリマーおよびその塩、ポリイタコン酸およびその塩、アミノ基を有する水溶性アクリル系共重合体、ゼラチン、アラビアゴム、カゼイン等、一般に微粒子の分散安定剤として用いられている化合物が挙げられる。
【００４６】
水性分散体を製造するための容器としては、液体を投入できる槽を備え、槽内に投入された水性媒体と樹脂粉末ないしは粒状物との混合物を適度に撹拌できるものであればよい。そのような装置としては、固／液撹拌装置や乳化機として広く当業者に知られている装置を使用することができ、０．１ＭＰａ以上の加圧が可能な装置を使用することが好ましい。撹拌の方法、撹拌の回転速度は特に限定されない。なお、水性化速度を速めるという点から、原料樹脂の粒子径は１ｃｍ以下、好ましくは０．８ｃｍ以下の粒状ないしは粉末状のものを用いることが好ましい。
【００４７】
この装置の槽内に既述の各原料を投入し、好ましくは４０℃以下の温度で攪拌混合しておく。次いで、槽内の温度を５０〜２００℃、好ましくは６０〜２００℃に保ちつつ、好ましくは５〜１２０分間攪拌を続けることにより樹脂を十分に水性化させ、その後、好ましくは攪拌下で４０℃以下に冷却することにより、水性分散体を得ることができる。槽内の温度が５０℃未満の場合は、樹脂の水性化が困難になる。槽内の温度が２００℃を超える場合は、ポリオレフィン樹脂の分子量が低下する恐れがある。
【００４８】
槽内の加熱方法としては槽外部からの加熱が好ましく、例えば、オイルや水を用いて槽を加熱する、あるいはヒーターを槽に取り付けて加熱を行うことができる。槽内の冷却方法としては、例えば、室温で自然放冷する方法や０〜４０℃のオイルまたは水を使用して冷却する方法を挙げることができる。
【００４９】
なお、この後、必要に応じてさらにジェット粉砕処理を行ってもよい。ここでいうジェット粉砕処理とは、水性分散体を高圧下でノズルやスリットのような細孔より噴出させ、樹脂粒子同士や樹脂粒子と衝突板等とを衝突させて、機械的なエネルギーによって樹脂粒子をさらに細粒化することであり、そのための装置の具体例としては、Ａ．Ｐ．Ｖ．Ａ．ＧＡＵＬＩＮ社製ホモジナイザー、みずほ工業社製マイクロフルイタイザーＭ−１１０Ｅ／Ｈ等が挙げられる。
【００５０】
（混合方法）
本発明では、水性オレフィン系樹脂（Ａ）、水性ポリウレタン樹脂（Ｂ）、メラミン系架橋剤（Ｃ）の水分散体混合物をフィルムに塗布する。水性分散体混合物を得るには、各水性分散体を適当な容器に入れて攪拌しながら、所定量混合して調整することができる。容器に仕込む順番はいずれが先でもよくまた同時に仕込んでもよい。
【００５１】
（樹脂層形成法）
基材フィルムに水分散体混合物を塗布する場合、二軸延伸されたフィルムに塗布後乾燥、熱処理してもよく、また、配向が完了する以前の未延伸フィルム、あるいは一軸延伸の終了したフィルムに該水分散体混合物を塗布し、乾燥後あるいは乾燥と同時に延伸し配向を完了させてもよい。
【００５２】
水分散体の塗布方法は特に限定するものではなく通常公知の方法から選定される。例えばグラビアロール法、リバースロール法、エアーナイフ法、リバースグラビア法、マイヤーバー法、インバースロール法、又はこれらの組み合わせによる各種コーティング方式や、各種噴霧方式などを採用することができる。また、コーターの前にコロナ処理装置などを設置し、基材フィルムの濡れ張力を調整することができる。
【００５３】
【実施例】
次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。本発明における評価方法は次の通りである。
【００５４】
（１）ラビングテスト（耐水性、耐溶剤性評価）
フィルム積層体の樹脂層が形成されている面について、樹脂層表面を水およびイソプロパノールで濡らした布で数回擦り、その表面状態を目視により、次の基準で判定した。
○：変化なし、△：樹脂層表面がくもる、×：樹脂層が完全に溶解
【００５５】
（２）ブロッキングテスト
１００ｍｍｘ１００ｍｍに切り出したフィルム積層体２枚を、コート面と非コート面が接触するように重ね、８０ｍｍｘ８０ｍｍのステンレス平板（重さ１００ｇ）に挟んで平らな面に置き、１ｋｇのおもりをのせて２０℃，６５％ＲＨの雰囲気下で２４時間静置した後、おもりとステンレス平板を取り除き、フィルム面の密着状態を調べることでブロッキング性の評価とした。フィルム間に全く密着が見られないものを○、わずかでも密着が見られるものを×とした。
【００５６】
（３）押出ラミネートおよび接着強力
押出機を備えたラミネート装置を用いて、フィルム積層体の樹脂層表面にＬＤＰＥ（住友化学社製Ｌ２１１）を溶融押出して、３０μｍのＬＤＰＥ層からなるヒートシール層が形成されたラミネートフィルムを得た。
このラミネートフィルムから幅１５ｍｍの試験片を採取し、島津製作所社製引張試験機ＡＧＳ−１００Ｂ型を用い、Ｔピール法により試験片の端部からヒートシール層とフィルム積層体層の界面を剥離して強力を測定した。測定は２０℃、６５％ＲＨの雰囲気中、引張速度３００ｍｍ／分で行った。
【００５７】
参考例１
（ポリオレフィン樹脂水性分散体Ｅ−１の製造）
ヒーター付きの密閉できる耐圧１リットル容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、６０．０ｇのポリオレフィン樹脂（住友化学工業社製ボンダインＨＸ−８２１０）、６０．０ｇのイソプロパノール、４．５ｇ（樹脂中の無水マレイン酸のカルボキシル基に対して１．８倍当量）のトリエチルアミン（以下、ＴＥＡ）および１７５．５ｇの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を３００ｒｐｍとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、１０分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を１４０〜１４５℃に保ってさらに２０分間撹拌した。その後、水浴につけて、回転速度３００ｒｐｍのまま攪拌しつつ室温（約２５℃）まで冷却した後、３００メッシュのステンレス製フィルター（線径０．０３５ｍｍ、平織）で加圧濾過（空気圧０．２ＭＰａ）し、乳白色の均一なポリオレフィン樹脂水性分散体Ｅ−１を得た。
水性分散体の各種特性を表１に示した。ポリオレフィン樹脂は水性媒体中に良好な状態で分散しており、数平均粒子径は０．０７２μｍで、その分布は１山であった。なお、水性化後の樹脂組成を分析したところ、アクリル酸エチルの残存率は１００％であり、エステルは加水分解されていなかった。
【００５８】
参考例２
（ポリオレフィン樹脂水性分散体Ｅ−２の製造）
ポリオレフィン樹脂としてボンダインＨＸ−８２９０（住友化学工業社製）を用い、水性分散体Ｅ−１の製造と同様の操作でポリオレフィン樹脂水性分散体Ｅ−２を得た。水性分散体の各種特性を表１に示した。なお、水性化後の樹脂組成を分析したところ、アクリル酸エチル単位の１％が加水分解されてアクリル酸に変化していた。すなわちエステル基残存率は９９％であった。
【００５９】
参考例３
（ポリオレフィン樹脂水性分散体Ｅ−３の製造）
ヒーター付きの密閉できる耐圧１リットル容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、６０．０ｇのエチレン−アクリル酸共重合体樹脂（ダウケミカル社製プリマコール５９８０Ｉ）、１６．８ｇ（樹脂中のアクリル酸のカルボキシル基に対して１．０倍当量）のＴＥＡ、および２２３．２ｇの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を３００ｒｐｍとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、１０分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を１００〜１０５℃に保ってさらに２０分間撹拌した。その後、水浴につけて、回転速度３００ｒｐｍのまま攪拌しつつ室温（約２５℃）まで冷却した後、３００メッシュのステンレス製フィルター（線径０．０３５ｍｍ、平織）で加圧濾過（空気圧０．２ＭＰａ）し、微白濁の水性分散体Ｅ−３を得た。この際、フィルター上に樹脂は殆ど残っていなかった。
【００６０】
水性分散体Ｅ−１〜Ｅ−３の製造に使用した各ポリオレフィン樹脂の組成を表１に示した。
【００６１】
【表１】

【００６２】
実施例１
水性ポリオレフィンエマルジョン（Ｅ−１）、水性ポリウレタン系エマルジョン（大日本インキ化学工業社製ハイドラン）、メラミン系架橋剤（三井サイテック社製サイメル３２７）をそれぞれの固形分質量比が７０／２５／５になるように混合し、純水で調整して濃度２０％の水性コーティング剤を得た。このコーティング剤を二軸延伸ナイロンフィルム（ユニチカ社製エンブレム、厚み１５μｍ）のコロナ処理面にメイヤーバーを用いてコーティングし、１３０℃に設定されたオーブン中で１分間加熱することにより、ナイロンフィルム上に厚さ１μｍの樹脂層を形成し、フィルム積層体を得た。ラビングテストの結果、樹脂層に若干の曇りが見られた。このフィルム積層体に押出ラミネーションを施し、積層体層と押出樹脂層間の剥離強力を測定したところ３．７Ｎ／ｃｍであり、包装用フィルムとして用いるのに十分な強度であった。
【００６３】
実施例２〜６
実施例１と同様の操作を、水性ポリオレフィン樹脂（Ａ）としてＥ−２あるいはＥ−３を用い、また、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の配合比を変えて実験を行い、フィルム積層体、ラミネートフィルムを得て、各種評価に供した。得られたフィルム積層体の性能を表２に示した。
【００６４】
実施例７
ナイロン６（融点：２２０℃、Ｔｇ：４５℃）を温度２６０℃で、幅６００ｍｍのＴダイよりシート状に溶融押出した後、エアーナイフキャスト法により温度２５℃の回転ドラムに密着させて急冷し、厚さ１５５μｍの実質的に無定形で配向していない未延伸ポリアミドフィルムを得た。この未延伸フィルムに実施例３で用いたものと同じコーティング剤を乾燥後の樹脂層厚みが２．０μｍになるようにコートし、８０℃の熱風ドライヤー中で４５秒間乾燥した。次に、フィルムをテンター式同時二軸延伸機に供給し、温度１００℃で２秒間予熱した後、９５℃で縦方向に３倍、横方向に３．５倍の倍率で延伸した。尚、横方向弛緩率は５％とした。ナイロンフィルム厚さ１５μｍ、樹脂層厚さ０．２１μｍのフィルム積層体を得た。得られたフィルム積層体の性能を表２に示した。
【００６５】
比較例１
二軸延伸ナイロンフィルム（ユニチカ社製エンブレム、厚み１５μｍ）を使用し、樹脂層を形成せずに押出ラミネーションを施した。得られたフィルムの性能を表２に示した。
【００６６】
比較例２〜４
実施例１と同様の操作を、ポリオレフィン樹脂（Ａ）にＥ−２を用い、また、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の配合比を変えて実験を行い、フィルム積層体、ラミネートフィルムを得て、各種評価に供した。得られたフィルム積層体の性能を表２に示した。
【００６７】
【表２】

【００６８】
実施例８
水性ポリオレフィンエマルジョン（Ｅ−１）、水性ポリウレタン系エマルジョン（大日本インキ化学工業社製ハイドラン）、メラミン系架橋剤（三井サイテック社製サイメル３２７）をそれぞれの固形分質量比が７０／２５／５になるように混合し、純水で調整して濃度２０％の水性コーティング剤を得た。このコーティング剤を二軸延伸ＰＥＴフィルム（ユニチカ株式会社製エンブレット、厚み１２μｍ）のコロナ処理面にメイヤーバーを用いてコーティングし、１３０℃に設定されたオーブン中で１分間加熱することにより、ＰＥＴフィルム上に厚さ１μｍの樹脂層を形成し、フィルム積層体を得た。このフィルム積層体に押出ラミネーションを施し、積層体層と押出樹脂層間の剥離強力を測定したところ１．７Ｎ／ｃｍであった。
【００６９】
実施例９〜１３
実施例８と同様の操作を、ポリオレフィン樹脂（Ａ）にＥ−２あるいはＥ−３を用い、また、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の配合比を変えて実験を行い、フィルム積層体、ラミネートフィルムを得て、各種評価に供した。得られたフィルム積層体の性能を表３に示した。
【００７０】
実施例１４
ポリエチレンテレフタレート樹脂（日本エステル社製、固有粘度０．６）をＴダイを備えた押出機（７５ｍｍ径、Ｌ／Ｄが４５の緩圧縮タイプ単軸スクリュー）を用いて、シンリンダー温度２６０℃、Ｔダイ温度２８０℃でシート状に押出し、表面温度１０℃に調節された冷却ロール上に密着させて急冷し、厚み１２０μｍの未延伸フィルムとした。続いて、未延伸フィルムをグラビアロール式コーターに導き、実施例１０で用いたものと同じ水性分散体混合物を、乾燥後の樹脂層厚みが１．０μｍになるようにコートし、８０℃の熱風ドライヤー中で４５秒間乾燥した。次に、フィルムをテンター式同時二軸延伸機に供給し、温度１００℃で２秒間予熱した後、９５℃で縦方向に３倍、横方向に３．５倍の倍率で延伸した。尚、横方向弛緩率は５％であった。得られたフィルム積層体のＰＥＴ層厚みは１２μｍ、樹脂層厚みは約０．１μｍであった。このフィルムのブロッキングテスト、ラビングテスト、押出ラミネートフィルムの剥離強力の評価結果を表３に示した。
【００７１】
比較例５
二軸延伸ＰＥＴフィルム（ユニチカ社製エンブレット、厚み１２μｍ）を使用し、樹脂層を形成せずに押出ラミネーションを施した。得られたフィルムの性能を表３に示した。
【００７２】
比較例６〜８
実施例８と同様の操作を、ポリオレフィン樹脂（Ａ）にＥ−２を用い、また、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の配合比を変えて実験を行い、フィルム積層体、ラミネートフィルムを得て、各種評価に供した。得られたフィルムの性能を表３に示した。
【００７３】
【表３】

【００７４】
【発明の効果】
本発明のフィルム積層体は、ポリエチレン等のヒートシール性樹脂に対する接着性に優れ、接着剤を用いることなく押出ラミネーションを行なうことで、実用上十分なラミネート強力を得ることが出来る。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a film laminate in which a layer comprising an aqueous polyolefin resin, an aqueous polyurethane resin, and a melamine-based cross-linking agent is formed on at least one surface of a biaxially stretched film, and particularly has excellent adhesion to a polyolefin-based resin. The present invention relates to a film laminate that can form a heat seal layer made of a polyolefin resin or the like on one or both surfaces of a film without using an adhesive by an extrusion lamination method, and is particularly preferably used as a packaging film. is there.
[0002]
[Prior art]
Polyamide biaxially stretched film represented by polycapronamide (nylon 6, N6) film or polyester biaxially stretched film represented by polyethylene terephthalate has excellent mechanical properties, heat resistance, pinhole resistance, and chemical resistance. It is used in a wide range of applications due to its properties. When these films are used as a packaging material, a heat-sealable resin such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), or ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) is often used to form a biaxially stretched film. Various packaging forms are obtained by laminating on one or both sides and heat sealing.
[0003]
When laminating such a heat sealable resin on a biaxially stretched film, (1) a method of laminating the biaxially stretched film and the heat sealable resin film on the biaxially stretched film using an adhesive (dry lamination method) (2) A method in which a heat-sealable resin is melted, extruded onto a biaxially stretched film, cooled, solidified, and laminated (extrusion lamination) is generally used. In the latter case, the same type or another type of heat-sealing resin may be extruded and laminated between the biaxially stretched film and the heat-sealing resin film, or the heat-sealing resin may be applied to the biaxially stretched film in two steps. And extrusion lamination.
In the extrusion lamination method (2), a film-like laminate of the biaxially stretched film and the heat sealable resin can be formed by extruding the raw resin directly into the biaxially stretched film without using the heat sealable resin film. Therefore, the cost is lower than that of the dry lamination method (1), and the number of cases where the method is adopted is increasing.
[0004]
However, in this extrusion lamination method, since a biaxially stretched film made of polyamide or polyester and a heat-sealing resin have essentially poor adhesion, an adhesive layer is generally provided between the two layers. At this time, as an adhesive, an adhesive compound such as an organic titanate type, an organic isocyanate type or a polyethyleneimine type is generally used by dissolving it in an organic solvent. In view of the recent growing interest in environmental issues, there is a demand for a method that avoids use as much as possible.
[0005]
Adhesives that do not use organic solvents (non-solvent adhesives) are sometimes used, but generally have poorer adhesion than solvent-based adhesives, and also have problems with wettability when applied to films. , Used only for limited applications.
[0006]
From such a viewpoint, a technique for performing extrusion lamination on a biaxially stretched film without using an adhesive is desired.
[0007]
Patent Literature 1 and Patent Literature 2 propose a method in which extrusion lamination is performed and, at the same time, the surface of the heat-sealing resin is modified with ozone so as to exhibit adhesion to a thermoplastic resin film. Special equipment must be introduced for implementation.
[0008]
Patent Document 3 proposes a resin that can be directly extruded and laminated on a polyester film without using an anchor coat treatment by using a polyolefin resin having a special composition. It was expensive and economically disadvantageous as compared with the heat seal resin.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-5-193018
[Patent Document 2]
JP-A-7-314629
[Patent Document 3]
JP 2001-54938 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is directed to solving the above problems, even when a heat-sealing layer is formed without using an adhesive in an extrusion lamination method, it is possible to obtain a good adhesion, and also in terms of environmental compatibility. It is intended to provide an excellent laminate.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-described problems, and as a result, by laminating a mixture layer of an aqueous polyolefin resin, an aqueous polyurethane resin, and a melamine-based crosslinking agent on a biaxially stretched film, excellent hygiene, The present inventors have found that water resistance, solvent resistance, adhesion of a coating film, and adhesion to a heat seal layer can be obtained, and have reached the present invention.
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) On at least one side of the biaxially stretched film, 20 to 80% by mass of the aqueous polyolefin resin (A), 10 to 80% by mass of the aqueous polyurethane resin (B), and 1 to 15% by mass of the melamine crosslinking agent (C). A film laminate for extrusion lamination, wherein a layer comprising a mixture is formed.
(2) The aqueous polyolefin resin (A) is composed of an unsaturated carboxylic acid or its anhydride (A1), an olefin compound (A2), an acrylic ester or a methacrylic ester (A3), and (A1) is the resin. A resin containing 0.01% by mass or more and less than 5% by mass and having a mass ratio of (A2) and (A3) satisfying the relationship of (A2) / (A3) = 55/45 to 99/1. A film laminate according to (1).
(3) The film laminate for extrusion lamination according to (1) or (2), wherein the biaxially stretched film is a biaxially stretched polyamide film.
(4) The film laminate for extrusion lamination according to (1) or (2), wherein the biaxially stretched film is a biaxially stretched polyester film.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0013]
The film laminate of the present invention is a film in which a layer comprising a mixture of an aqueous polyolefin resin (A), an aqueous polyurethane resin (B), and a melamine-based crosslinking agent (C) is formed on at least one side of a biaxially stretched film. It is a laminate.
Hereinafter, the biaxially stretched film is referred to as a “base film” and is composed of a mixture of an aqueous polyolefin resin (A), an aqueous polyurethane resin (B), and a melamine-based crosslinking agent (C) formed on the biaxially stretched film. The layer is simply called “resin layer”.
[0014]
(Biaxially stretched film)
In the present invention, as the resin constituting the biaxially stretched film, various thermoplastic resins can be used, among which polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, and polyesters such as mixtures thereof Resin or polyamide-based resin such as polycaproamide (nylon 6), polyhexamethylene adipamide (nylon 66), poly-p-xylylene adipamide (MXD6 nylon), and a mixture thereof.
These polyester films and polyamide films have excellent performance as packaging materials, such as excellent moldability, processability, mechanical properties, and gas barrier properties. Further, as the base film, a laminate including the above-described polyester or polyamide, or a laminate of a film made of another thermoplastic resin may be used. The thickness of the film is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 to 500 μm.
[0015]
The biaxially stretched film can be manufactured by a generally known method using a thermoplastic resin as a raw material. For example, the above-mentioned polyamide resin or polyester resin is heated and melted by an extruder, extruded from a T-die, cooled and solidified by a cooling roll or the like to obtain an unstretched film, or extruded from a circular die and solidified by water cooling or air cooling. Obtain an unstretched film. In order to produce a stretched film, a method in which the unstretched film is wound once or continuously stretched by a simultaneous biaxial stretching method or a sequential biaxial stretching method is preferable. In view of performance such as mechanical properties and thickness uniformity of the film, a method combining a flat type film forming method using a T-die and a tenter stretching method is preferable.
[0016]
(Aqueous polyolefin resin)
The aqueous polyolefin resin (A) used in the present invention refers to an olefin resin capable of forming an aqueous dispersion. Although the composition is not particularly limited, a resin composed of three components of unsaturated carboxylic acid or its anhydride (A1), olefin compound (A2), acrylic acid or methacrylic acid (A3) is most preferable.
[0017]
Examples of the component (A1) include (meth) acrylic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, crotonic acid, and the like. The unsaturated carboxylic acid may be in the form of a derivative such as a salt, an acid anhydride, a half ester, and a half amide. Among them, acrylic acid, methacrylic acid, and maleic anhydride are preferable, and acrylic acid and maleic anhydride are particularly preferable. The unsaturated carboxylic acid only needs to be copolymerized in the polyolefin resin, and its form is not limited. Examples thereof include random copolymerization, block copolymerization, and graft copolymerization.
In the polyolefin resin containing a maleic anhydride unit used in the present invention, the maleic acid unit easily takes a maleic anhydride structure in which adjacent carboxyl groups are dehydrated and cyclized in a dry state, while containing a basic compound described later. In an aqueous medium, part or all of the ring is opened to facilitate the formation of maleic acid or a salt thereof.
[0018]
Examples of the component (A2) include olefins having 2 to 6 carbon atoms such as ethylene, propylene, isobutylene, 1-butene, 1-pentene, and 1-hexene, and a mixture thereof may be used. Among them, olefins having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene, propylene, isobutylene, and 1-butene are more preferable, and ethylene is particularly preferable.
[0019]
Specific examples of the component (A3) include lower alkyl esters of (meth) acrylic acid such as methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate and ethyl methacrylate, and methyl acrylate and ethyl acrylate are preferred.
[0020]
As the aqueous polyolefin resin having the components (A1) to (A3) as described above, a terpolymer composed of ethylene, methyl acrylate or ethyl acrylate, and maleic anhydride is most preferable. Here, the acrylate ester unit may be converted to an acrylic acid unit by hydrolysis of a small portion of the ester bond during aqueous conversion of the resin to be described later. What is necessary is that the ratio of each component taking into account the change is within a specified range.
[0021]
When a polyolefin resin composed of (A1) to (A3) is used, the component (A1) is used in an amount of 0.01% by mass or more and less than 5% by mass, more preferably 0.1% by mass or more of the whole resin. It is preferably contained in an amount of less than 5% by mass, more preferably 0.5% by mass or more and less than 5% by mass, and most preferably 1 to 4% by mass. When the content of the component (A1) is less than 0.01% by mass, it is difficult to make the resin aqueous as described above, it is difficult to obtain a good aqueous dispersion, and the alkali resistance and the polyester-based film are difficult to obtain. The content of the component (A1) is preferably less than 5% by mass from the viewpoint of adhesiveness with the polymer.
[0022]
In addition, the mass ratio (A2) / (A3) of (A2) and (A3) is 55/45 to 99/1 from the viewpoint that the polyolefin resin is easily made aqueous and the performance such as water resistance is improved. It is preferably 60/40 to 98/2, and more preferably 75/25 to 95/5, in order to give good adhesiveness.
[0023]
In the aqueous polyolefin resin (A) used in the present invention, other monomers may be copolymerized in an amount of 20% by mass or less of the whole resin. Examples thereof include alkyl vinyl ethers having 3 to 30 carbon atoms such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether, dienes, (meth) acrylonitrile, vinyl halides, vinylidene halides, carbon monoxide, sulfur disulfide and the like.
[0024]
The aqueous polyolefin resin (A) used in the present invention preferably has a melt flow rate at 190 ° C. and a load of 2160 g, which is a measure of the molecular weight, of 0.01 to 500 g / 10 minutes. More preferably, it can be used at 1 to 300 g / 10 min, more preferably at 2 to 250 g / 10 min, most preferably at 2 to 200 g / 10 min. If the melt flow rate is less than 0.01 g / 10 minutes, it is difficult to make the resin aqueous, while if it exceeds 500 g / 10 minutes, the resin layer becomes hard and brittle, and mechanical properties and processability tend to decrease. It is in.
[0025]
The method for synthesizing the aqueous polyolefin resin (A) is not particularly limited, but is generally obtained by high-pressure radical copolymerization of a monomer constituting the polyolefin resin in the presence of a radical generator. Further, the unsaturated carboxylic acid or its anhydride may be subjected to graft copolymerization (graft modification).
[0026]
(Aqueous polyurethane resin)
The polyurethane resin used in the present invention is a polymer containing a urethane bond in the main chain, and is obtained, for example, by reacting a polyol compound with a polyisocyanate compound. In the present invention, the structure of the polyurethane resin is not particularly limited, but from the viewpoint of boiling resistance, the glass transition temperature needs to be 0 ° C or higher, and from the viewpoint of blocking resistance, the glass transition temperature is preferably 30 ° C or higher. C. or higher is more preferable, and 60 C. or higher is particularly preferable.
[0027]
The polyol component constituting the polyurethane resin is not particularly limited, and examples thereof include water, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, methyl-1,5-pentanediol, 1,8-octanediol, 2-ethyl-1,3-hexane Low molecular weight glycols such as diol, diethylene glycol, triethylene glycol and dipropylene glycol; low molecular weight polyols such as trimethylolpropane, glycerin and pentaerythritol; and polio having ethylene oxide and propylene oxide units. Le compounds, polyether diols, high molecular weight diols such as polyester diols, bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, dimer diol, and the like to the carboxyl group of the dimer acid was converted to hydroxyl groups.
[0028]
As the polyisocyanate component, one or a mixture of two or more known aromatic, aliphatic and alicyclic diisocyanates can be used. Specific examples of diisocyanates include tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dimeryl diisocyanate, Examples thereof include lysine diisocyanate, hydrogenated 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, dimer diisocyanate obtained by converting a carboxyl group of dimer acid into an isocyanate group, and adducts, biurets, isocyanurates, and the like thereof. As the diisocyanates, tri- or more functional polyisocyanates such as triphenylmethane triisocyanate and polymethylene polyphenyl isocyanate may be used.
[0029]
The polyurethane resin in the present invention preferably has an anionic group from the viewpoint of dispersibility in an aqueous medium. The anionic group is a functional group that becomes an anion in an aqueous medium, such as a carboxyl group, a sulfonic group, a sulfate group, and a phosphate group. Among them, it is preferable to have a carboxyl group.
[0030]
In order to introduce an anionic group into the polyurethane resin, a polyol component having a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfate group, a phosphoric acid group, or the like may be used. As the polyol compound having a carboxyl group, 3,5-dihydroxy Benzoic acid, 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid, 2,2-bis (hydroxyethyl) propionic acid, 2,2-bis (hydroxypropyl) propionic acid, bis (hydroxymethyl) acetic acid, bis (4- (Hydroxyphenyl) acetic acid, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) pentanoic acid, tartaric acid, N, N-dihydroxyethylglycine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3-carboxyl-propionamide and the like. Can be
[0031]
Further, the molecular weight of the polyurethane resin can be appropriately adjusted using a chain extender. Examples of such a compound include compounds having two or more active hydrogens such as an amino group and a hydroxyl group capable of reacting with an isocyanate group. For example, a diamine compound, a dihydrazide compound, and glycols can be used.
Examples of the diamine compound include ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, triethyltetramine, diethylenetriamine, isophoronediamine, and dicyclohexylmethane-4,4′-diamine. Other examples include diamines having a hydroxyl group such as N-2-hydroxyethylethylenediamine and N-3-hydroxypropylethylenediamine, and dimerdiamines obtained by converting a carboxyl group of dimer acid into an amino group. Further, diamine-type amino acids such as glutamic acid, asparagine, lysine, diaminopropionic acid, ornithine, diaminobenzoic acid, and diaminobenzenesulfonic acid are also included.
Examples of the dihydrazide compound include oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, saturated aliphatic dihydrazide having 2 to 18 carbon atoms such as sebacin dihydrazide, maleic acid dihydrazide, fumaric acid dihydrazide, and fumaric acid dihydrazide. And unsaturated dihydrazides such as itaconic acid dihydrazide and phthalic acid dihydrazide, carbonic acid dihydrazide, carbodihydrazide, thiocarbodihydrazide and the like.
The glycols can be appropriately selected from the aforementioned polyols and used.
[0032]
Examples of the aqueous polyurethane resin (B) used in the present invention include an ionomer type self-emulsifying polyurethane resin and an ionomer type self-emulsifying polyurethane-polyurea resin. In order to enhance the solvent resistance, it is preferable to use an aromatic component as at least one of the two components. In order to enhance the adhesiveness, it is preferable to use a polymer having a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group introduced into the polymer main chain or terminal.
[0033]
(Melamine-based crosslinking agent)
A melamine compound is a compound obtained by variously modifying the amino group of melamine [1,3,5-triazine-2,4,6-triamine] in which an amino group is bonded to three carbon atoms of a triazine ring. And also includes those in which a plurality of triazine rings are condensed. As the type of modification, those in which some of the hydrogen atoms of the three amino groups are alkylated or methylol are widely used. Generally, a hydrogen atom that is not methylolated or substituted is higher in reactivity than an alkylated one, and an appropriate type of melamine compound can be selected according to the application. Of these, those having an average of 3 or less triazine rings condensed and having at least one amino group substituted with methylol are preferred in terms of dispersibility in an aqueous medium and reactivity with a resin. Is excellent.
[0034]
As the melamine-based cross-linking agent (B), a product obtained by converting melamine to methylol is used. In order to control the reactivity and impart storage stability, a product obtained by converting a methylol group into an alkoxylate is generally used. The alkoxyl group includes a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group and the like. Moreover, you may add a crosslinking catalyst as needed. Examples of the crosslinking catalyst include paratoluenesulfonic acid.
[0035]
(Resin layer)
The composition of the resin layer laminated on the biaxially stretched film is 20 to 80% by mass of the aqueous polyolefin resin (A), 10 to 80% by mass of the aqueous polyurethane resin (B), and 1 to 15% by mass of the melamine crosslinking agent (C). % Must be satisfied. When the amount of the water-based polyolefin resin (A) is less than 20% by mass, the desired adhesion to the polyolefin-based heat-sealable resin cannot be sufficiently obtained. Insufficient, and desired lamination strength cannot be obtained. When the amount of the aqueous polyurethane resin (B) is less than 10% by mass, the adhesiveness to the biaxially stretched film is not sufficient, and when it exceeds 80%, the amount of the olefin resin becomes too small. The adhesiveness of the system to the heat-sealable resin cannot be sufficiently obtained. Originally, the amount of the melamine-based crosslinking agent (C) should be appropriately selected according to the amount of the reactive group of the olefin-based resin (A) and the aqueous polyurethane resin (B), and the conditions of drying and heat treatment after coating. However, when the amount of the melamine-based crosslinking agent (C) is less than 1% by mass, crosslinking of the coating film is not sufficient, so that the strength of the film is reduced and sufficient lamination strength cannot be obtained. On the other hand, if the content is more than 15% by mass, the crosslinking proceeds excessively, and the coating film becomes brittle, so that sufficient laminate strength cannot be obtained.
In addition, various known additives such as an antistatic agent and a slipping agent can be added to the resin layer as needed, as long as the adhesiveness and the performance of the film are not affected. In addition, an antifoaming agent and a surfactant can be added to improve coating properties.
[0036]
The thickness of the resin layer formed on the biaxially stretched film is preferably from 0.03 to 10 μm, more preferably from 0.05 to 2 μm. If the thickness of the film is less than 0.03 μm, sufficient adhesiveness cannot be obtained, and even if the thickness is more than 10 μm, the performance is saturated. Therefore, it is not economical to form a film having a further thickness.
[0037]
(Aqueous dispersion)
In the present invention, in forming a resin layer on a biaxially stretched film, an aqueous dispersion mixture of an aqueous olefin-based resin (A), an aqueous polyurethane resin (B), and a melamine-based crosslinking agent (C) is applied to the film and then dried. Can be used.
The mixture of the aqueous olefin resin (A), the aqueous polyurethane resin (B), and the melamine crosslinking agent (C) used in the present invention has practically sufficient stability when mixed in the form of a coating solution. Is preferred. Practically sufficient stability means that uniformity, viscosity, performance, etc. do not change over 6 hours, preferably 24 hours or more, more preferably several days or more when the mixed solution is stored at room temperature or a predetermined temperature. Say that.
The aqueous dispersion referred to in the present invention is a resin in which a resin is dispersed or dissolved in an aqueous medium, and the aqueous medium is mainly composed of water, and if necessary, a water-soluble organic solvent or a basic compound described later. Refers to a liquid containing
[0038]
In the present invention, in order to obtain a dispersion of the aqueous polyolefin resin (A), for example, the aqueous polyolefin resin (A) is mixed with water and, if necessary, a basic compound or an organic solvent in a hermetically sealable container. A method of heating and stirring can be used.
[0039]
At this time, when the carboxyl group of the aqueous polyolefin resin (A) is neutralized by adding a basic compound, aggregation between the fine particles is prevented by electrostatic repulsion between the generated anions, and the aqueous dispersion It is preferable because stability is imparted. The amount of the basic compound to be added is preferably 0.5 to 3.0 equivalents, more preferably 0.8 to 2.5 equivalents to the carboxyl group in the aqueous polyolefin resin (A). 0 to 2.0 equivalents are particularly preferred. If it is less than 0.5 equivalent, the effect of adding the basic compound is not recognized, and if it exceeds 3.0 equivalent, the drying time in forming the resin layer may be long or the aqueous dispersion may be colored.
[0040]
Specific examples of the basic compound include metal hydroxides such as LiOH, KOH, and NaOH, and ammonia or organic amine compounds. Above all, it is preferable to use a compound that volatilizes at the time of forming the resin layer in the production process of the film laminate, and ammonia or an organic amine compound having a boiling point of 250 ° C. or lower is preferable. Specific examples of such an organic amine compound include triethylamine, N, N-dimethylethanolamine, aminoethanolamine, N-methyl-N, N-diethanolamine, isopropylamine, iminobispropylamine, ethylamine, diethylamine, Ethoxypropylamine, 3-diethylaminopropylamine, sec-butylamine, propylamine, methylaminopropylamine, methyliminobispropylamine, 3-methoxypropylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine , N-ethylmorpholine and the like.
[0041]
In the production of the aqueous dispersion, when the molecular weight of the resin is large to some extent, it is preferable to add an organic solvent. The addition amount of the organic solvent used at this time is preferably 1 to 40 parts by mass, more preferably 2 to 30 parts by mass, and particularly preferably 3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aqueous dispersion. When the addition amount of the organic solvent exceeds 20 parts by mass, the content of the organic solvent is reduced by heating the aqueous dispersion while stirring it under normal pressure or reduced pressure (stripping) to reduce the content of the organic solvent to 0.01 part by mass. %.
[0042]
As the organic solvent, those having a solubility in water at 20 ° C. of 5 g / L or more are preferably used, and more preferably 10 g / L or more. Specific examples include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, sec-amyl alcohol, tert-amyl alcohol, 1- Alcohols such as ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, n-hexanol and cyclohexanol; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl butyl ketone, cyclohexanone and isophorone; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane , Ethyl acetate, -n-propyl acetate, isopropyl acetate, -n-butyl acetate, isobutyl acetate, -sec-butyl acetate, -3-methoxybutyl acetate, methyl propionate, methyl acetate Ester such as ethyl pionate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether Glycol derivatives such as diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate; Butanol, 3-methoxybutanol, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, diacetone alcohol, ethyl acetoacetate, and the like, among which resins are easily converted to water and the organic solvent is easily removed from the aqueous medium. From, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether is preferred, and isopropanol is particularly preferred from the viewpoint of low-temperature drying properties. preferable.
[0043]
According to the production method as described above, an aqueous dispersion can be obtained without adding an emulsifier component or a compound having a protective colloid action generally used in the production of an aqueous dispersion. In order to further facilitate the dispersion in the medium, an emulsifier or a compound having a protective colloid action can be added to the reaction system. However, since these compounds are generally non-volatile, they also remain in the resin layer of the film laminate and have an action of plasticizing them, thereby deteriorating water resistance and chemical resistance. When the water resistance deteriorates, there is a possibility that the bag may burst when, for example, the content containing moisture is packaged using the film laminate. Further, when the chemical resistance is deteriorated, the surface of the film is eroded by the solvent of the ink when printing is performed on the surface of the film, so that the performance is easily lowered and the print quality is easily deteriorated. Therefore, it is better to use an emulsifier or a compound having a protective colloid action as little as possible.
[0044]
Examples of the emulsifier in the present invention include a cationic emulsifier, an anionic emulsifier, a nonionic emulsifier, and an amphoteric emulsifier, and include surfactants in addition to those generally used for emulsion polymerization. For example, as anionic emulsifiers, higher alcohol sulfates, higher alkyl sulfonates, higher carboxylate, alkylbenzene sulfonate, polyoxyethylene alkyl sulfate, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate, vinyl sulfosuccinate And nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyethylene glycol fatty acid ester, ethylene oxide propylene oxide block copolymer, polyoxyethylene fatty acid amide, and ethylene oxide-propylene oxide. Compounds having a polyoxyethylene structure such as copolymers and sorbitan derivatives are listed. , Lauryl dimethylamine oxide, and the like.
[0045]
Compounds having a protective colloid action include polyvinyl alcohol, carboxyl group-modified polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, modified starch, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid and salts thereof, carboxyl group-containing polyethylene wax, and carboxyl group-containing Acid-modified polyolefin waxes having a number average molecular weight of usually 5,000 or less, such as polypropylene wax and carboxyl group-containing polyethylene-propylene wax, and salts thereof, acrylic acid-maleic anhydride copolymer and salts thereof, styrene- (meth) acrylic acid Unsaturated carboxy such as copolymer, isobutylene-maleic anhydride alternating copolymer, (meth) acrylic acid- (meth) acrylate copolymer, etc. As a dispersion stabilizer for fine particles, such as a carboxyl group-containing polymer having an acid content of 10% by mass or more, a salt thereof, a polyitaconic acid and a salt thereof, a water-soluble acrylic copolymer having an amino group, gelatin, gum arabic, and casein. The compound used is mentioned.
[0046]
As a container for producing the aqueous dispersion, any container may be used as long as it has a tank into which a liquid can be charged, and can appropriately stir a mixture of the aqueous medium and the resin powder or the granular material charged into the tank. As such an apparatus, an apparatus widely known to those skilled in the art as a solid / liquid stirring apparatus or an emulsifier can be used, and it is preferable to use an apparatus capable of applying a pressure of 0.1 MPa or more. The method of stirring and the rotation speed of stirring are not particularly limited. From the viewpoint of increasing the rate of aqueous conversion, it is preferable to use a granular or powdery resin material having a particle diameter of 1 cm or less, preferably 0.8 cm or less.
[0047]
The above-mentioned raw materials are charged into the tank of this apparatus, and are preferably stirred and mixed at a temperature of 40 ° C. or less. Then, while keeping the temperature in the tank at 50 to 200 ° C., preferably 60 to 200 ° C., the resin is sufficiently made aqueous by continuously stirring for preferably 5 to 120 minutes, and then preferably at 40 ° C. under stirring. By cooling below, an aqueous dispersion can be obtained. When the temperature in the tank is lower than 50 ° C., it is difficult to make the resin aqueous. When the temperature in the tank exceeds 200 ° C., the molecular weight of the polyolefin resin may be reduced.
[0048]
As a method for heating the inside of the tank, heating from the outside of the tank is preferable. For example, the tank can be heated using oil or water, or heating can be performed by attaching a heater to the tank. Examples of the cooling method in the tank include a method of naturally cooling at room temperature and a method of cooling using oil or water at 0 to 40 ° C.
[0049]
After this, a jet pulverizing process may be further performed as necessary. The jet pulverization treatment here means that the aqueous dispersion is jetted out from pores such as nozzles and slits under high pressure, and the resin particles collide with each other or the resin particles with a collision plate, etc. This is to further reduce the size of the particles. P. V. A. Examples include a homogenizer manufactured by GAULIN and a microfluidizer M-110E / H manufactured by Mizuho Industry.
[0050]
(Mixing method)
In the present invention, an aqueous dispersion mixture of an aqueous olefin resin (A), an aqueous polyurethane resin (B), and a melamine crosslinking agent (C) is applied to a film. In order to obtain an aqueous dispersion mixture, each aqueous dispersion can be placed in an appropriate container, mixed with a predetermined amount while stirring, and adjusted. Either of them may be charged in the container first, or they may be charged simultaneously.
[0051]
(Resin layer formation method)
When the aqueous dispersion mixture is applied to the base film, it may be dried and heat-treated after application to the biaxially stretched film, and may be applied to an unstretched film before the orientation is completed, or to a film that has been uniaxially stretched. The aqueous dispersion mixture may be applied and stretched after drying or simultaneously with drying to complete orientation.
[0052]
The method for applying the aqueous dispersion is not particularly limited and is selected from generally known methods. For example, a gravure roll method, a reverse roll method, an air knife method, a reverse gravure method, a Meyer bar method, an inverse roll method, various coating methods by a combination thereof, various spray methods, and the like can be adopted. In addition, a corona treatment device or the like can be installed before the coater to adjust the wetting tension of the base film.
[0053]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described based on examples. The evaluation method in the present invention is as follows.
[0054]
(1) Rubbing test (evaluation of water resistance and solvent resistance)
The surface of the film laminate on which the resin layer was formed was rubbed several times with a cloth wetted with water and isopropanol, and the surface condition was visually judged according to the following criteria.
：: no change, △: resin layer surface is cloudy, ×: resin layer is completely dissolved
[0055]
(2) Blocking test
Two film laminates cut to 100 mm x 100 mm are overlapped so that the coated and uncoated surfaces are in contact with each other, placed on a flat surface sandwiched between 80 mm x 80 mm stainless steel flat plates (weight 100 g), placed on a flat surface, and put on a 1 kg weight at 20 ° C. After standing for 24 hours in an atmosphere of 65% RH, the weight and stainless steel flat plate were removed, and the adhesion of the film surface was examined to evaluate the blocking property.もの indicates no adhesion between the films, and X indicates even slight adhesion.
[0056]
(3) Extrusion lamination and adhesive strength
Using a laminating apparatus equipped with an extruder, LDPE (L211 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was melt-extruded onto the resin layer surface of the film laminate to obtain a laminated film having a heat-seal layer composed of a 30 μm LDPE layer. .
A test piece having a width of 15 mm was collected from this laminated film, and the interface between the heat seal layer and the film laminate layer was peeled from the end of the test piece by a T-peel method using a tensile tester AGS-100B manufactured by Shimadzu Corporation. The strength was measured. The measurement was performed in an atmosphere of 20 ° C. and 65% RH at a tensile speed of 300 mm / min.
[0057]
Reference Example 1
(Production of polyolefin resin aqueous dispersion E-1)
Using a stirrer equipped with a 1 liter glass container capable of sealing and having a pressure with a heater, 60.0 g of polyolefin resin (Bondane HX-8210 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 60.0 g of isopropanol, and 4.5 g (of resin) Triethylamine (hereinafter, referred to as TEA) (1.8 times equivalent to the carboxyl group of maleic anhydride) and 175.5 g of distilled water were charged into a glass container and stirred at a rotation speed of a stirring blade of 300 rpm. No precipitate of resin particles was observed at the bottom, and it was confirmed that the resin particles were in a floating state. Then, while keeping this state, the power of the heater was turned on and heated after 10 minutes. Then, the temperature in the system was kept at 140 to 145 ° C., and the mixture was further stirred for 20 minutes. Then, it is cooled to room temperature (about 25 ° C.) while stirring in a water bath at a rotation speed of 300 rpm, and then pressure-filtered with a 300-mesh stainless steel filter (wire diameter: 0.035 mm, plain weave) (air pressure: 0.2 MPa). Thus, a milky white uniform aqueous dispersion of polyolefin resin E-1 was obtained.
Various properties of the aqueous dispersion are shown in Table 1. The polyolefin resin was well dispersed in the aqueous medium, had a number average particle size of 0.072 μm, and had a single peak. When the resin composition after the aqueous conversion was analyzed, the residual ratio of ethyl acrylate was 100%, and the ester was not hydrolyzed.
[0058]
Reference Example 2
(Production of aqueous polyolefin resin dispersion E-2)
Using Bondyne HX-8290 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) as the polyolefin resin, an aqueous polyolefin resin dispersion E-2 was obtained in the same manner as in the production of the aqueous dispersion E-1. Various properties of the aqueous dispersion are shown in Table 1. When the resin composition after the aqueous conversion was analyzed, 1% of the ethyl acrylate units were hydrolyzed and changed to acrylic acid. That is, the residual ratio of the ester group was 99%.
[0059]
Reference Example 3
(Production of aqueous polyolefin resin dispersion E-3)
Using a stirrer equipped with a 1-liter glass container capable of sealing and having a pressure resistance equipped with a heater, 60.0 g of an ethylene-acrylic acid copolymer resin (Dima Chemical's Primacol 5980I) and 16.8 g (acrylic resin in the resin) were used. TEA in an amount equivalent to 1.0 times the carboxyl group of the acid) and 223.2 g of distilled water were charged into a glass container and stirred at a rotation speed of a stirring blade of 300 rpm. No precipitate was observed, and it was confirmed that it was in a floating state. Then, while keeping this state, the power of the heater was turned on and heated after 10 minutes. Then, the temperature in the system was kept at 100 to 105 ° C, and the mixture was further stirred for 20 minutes. Then, it is cooled to room temperature (about 25 ° C.) while stirring in a water bath at a rotation speed of 300 rpm, and then pressure-filtered with a 300-mesh stainless steel filter (wire diameter: 0.035 mm, plain weave) (air pressure: 0.2 MPa). Thus, a slightly cloudy aqueous dispersion E-3 was obtained. At this time, almost no resin remained on the filter.
[0060]
Table 1 shows the composition of each polyolefin resin used for producing the aqueous dispersions E-1 to E-3.
[0061]
[Table 1]

[0062]
Example 1
The solid content mass ratio of the aqueous polyolefin emulsion (E-1), the aqueous polyurethane emulsion (Hydran manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), and the melamine crosslinking agent (Cymel 327 manufactured by Mitsui Cytec) was increased to 70/25/5. The resulting mixture was mixed with pure water and adjusted with pure water to obtain an aqueous coating agent having a concentration of 20%. This coating agent was coated on the corona-treated surface of a biaxially stretched nylon film (Emblem manufactured by Unitika, thickness 15 μm) using a Meyer bar, and heated for 1 minute in an oven set at 130 ° C. To form a resin layer having a thickness of 1 μm to obtain a film laminate. As a result of the rubbing test, a slight haze was observed in the resin layer. Extrusion lamination was performed on the film laminate, and the peel strength between the laminate layer and the extruded resin layer was measured. The result was 3.7 N / cm, which was sufficient strength to be used as a packaging film.
[0063]
Examples 2 to 6
The same operation as in Example 1 was carried out by using E-2 or E-3 as the aqueous polyolefin resin (A), and changing the mixing ratio of (A), (B), and (C), and conducting experiments. A laminate and a laminate film were obtained and subjected to various evaluations. Table 2 shows the performance of the obtained film laminate.
[0064]
Example 7
Nylon 6 (melting point: 220 ° C., Tg: 45 ° C.) is melt-extruded at 260 ° C. from a T-die having a width of 600 mm into a sheet, and then rapidly cooled by closely contacting a rotating drum at 25 ° C. by an air knife casting method. Thus, a substantially amorphous and unoriented unstretched polyamide film having a thickness of 155 μm was obtained. This unstretched film was coated with the same coating agent as used in Example 3 so that the thickness of the dried resin layer was 2.0 μm, and dried in a hot air dryer at 80 ° C. for 45 seconds. Next, the film was supplied to a tenter-type simultaneous biaxial stretching machine, preheated at a temperature of 100 ° C. for 2 seconds, and then stretched at 95 ° C. at a magnification of 3 times in a vertical direction and 3.5 times in a horizontal direction. In addition, the transverse relaxation rate was 5%. A film laminate having a nylon film thickness of 15 μm and a resin layer thickness of 0.21 μm was obtained. Table 2 shows the performance of the obtained film laminate.
[0065]
Comparative Example 1
Extrusion lamination was performed using a biaxially stretched nylon film (emblem manufactured by Unitika, thickness 15 μm) without forming a resin layer. Table 2 shows the performance of the obtained film.
[0066]
Comparative Examples 2 to 4
The same operation as in Example 1 was carried out by using E-2 as the polyolefin resin (A), and changing the mixing ratio of (A), (B), and (C), and conducting experiments. And subjected to various evaluations. Table 2 shows the performance of the obtained film laminate.
[0067]
[Table 2]

[0068]
Example 8
The solid content mass ratio of the aqueous polyolefin emulsion (E-1), the aqueous polyurethane emulsion (Hydran manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), and the melamine crosslinking agent (Cymel 327 manufactured by Mitsui Cytec) was increased to 70/25/5. The resulting mixture was mixed with pure water and adjusted with pure water to obtain an aqueous coating agent having a concentration of 20%. This coating agent is coated on a corona-treated surface of a biaxially stretched PET film (Emblet, manufactured by Unitika Ltd., thickness 12 μm) using a Meyer bar, and heated in an oven set at 130 ° C. for 1 minute to form PET. A resin layer having a thickness of 1 μm was formed on the film to obtain a film laminate. This film laminate was subjected to extrusion lamination, and the peel strength between the laminate layer and the extruded resin layer was measured to be 1.7 N / cm.
[0069]
Examples 9 to 13
The same operation as in Example 8 was carried out by using E-2 or E-3 as the polyolefin resin (A) and changing the mixing ratio of (A), (B), and (C) to conduct an experiment. A body and a laminate film were obtained and subjected to various evaluations. Table 3 shows the performance of the obtained film laminate.
[0070]
Example 14
A polyethylene terephthalate resin (manufactured by Nippon Ester Co., Ltd., intrinsic viscosity: 0.6) was extruded with a T die (slow compression type single screw having a diameter of 75 mm and L / D of 45) at a cylinder temperature of 260 ° C. The sheet was extruded into a sheet at a die temperature of 280 ° C., closely adhered to a cooling roll adjusted to a surface temperature of 10 ° C., and rapidly cooled to obtain an unstretched film having a thickness of 120 μm. Subsequently, the unstretched film was guided to a gravure roll coater, and the same aqueous dispersion mixture as used in Example 10 was coated so that the resin layer thickness after drying was 1.0 μm, and hot air at 80 ° C. Dry for 45 seconds in dryer. Next, the film was supplied to a tenter-type simultaneous biaxial stretching machine, preheated at a temperature of 100 ° C. for 2 seconds, and then stretched at 95 ° C. at a magnification of 3 times in a vertical direction and 3.5 times in a horizontal direction. In addition, the transverse relaxation rate was 5%. The thickness of the PET layer of the obtained film laminate was 12 μm, and the thickness of the resin layer was about 0.1 μm. Table 3 shows the results of the blocking test, rubbing test, and peel strength evaluation of the extruded laminate film of this film.
[0071]
Comparative Example 5
Extrusion lamination was performed using a biaxially stretched PET film (Emblet, manufactured by Unitika Ltd., thickness 12 μm) without forming a resin layer. Table 3 shows the performance of the obtained film.
[0072]
Comparative Examples 6 to 8
The same operation as in Example 8 was carried out by using E-2 as the polyolefin resin (A) and changing the mixing ratio of (A), (B), and (C) to conduct experiments. And subjected to various evaluations. Table 3 shows the performance of the obtained film.
[0073]
[Table 3]

[0074]
【The invention's effect】
The film laminate of the present invention is excellent in adhesiveness to a heat-sealing resin such as polyethylene, and can achieve practically sufficient lamination strength by performing extrusion lamination without using an adhesive.

Claims

At least one side of the biaxially stretched film is composed of a mixture of 20 to 80% by mass of an aqueous polyolefin resin (A), 10 to 80% by mass of an aqueous polyurethane resin (B), and 1 to 15% by mass of a melamine crosslinking agent (C). A film laminate for extrusion lamination, wherein a layer is formed.

The aqueous polyolefin resin (A) is composed of an unsaturated carboxylic acid or its anhydride (A1), an olefin compound (A2), an acrylate ester or a methacrylate ester (A3), and (A1) is contained in the resin. A resin which is contained in an amount of 0.01% by mass or more and less than 5% by mass, and wherein the mass ratio of (A2) to (A3) satisfies the relationship of (A2) / (A3) = 55/45 to 99/1. 2. The film laminate according to 1.

The film laminate for extrusion lamination according to claim 1 or 2, wherein the biaxially stretched film is a biaxially stretched polyamide film.

The film laminate for extrusion lamination according to claim 1 or 2, wherein the biaxially stretched film is a biaxially stretched polyester film.