JP2004500253A

JP2004500253A - 多層ポリマーフイルム

Info

Publication number: JP2004500253A
Application number: JP2000533274A
Authority: JP
Inventors: ダットン，リチャード　ニール; ソープ，クレア　エリザベス
Original assignee: ユセベ，ソシエテ　アノニム
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2004-01-08
Also published as: EP1058708A2; CA2321856A1; CN1295597A; CN1134490C; ES2222026T3; US6447899B1; GB9803848D0; AU2928599A; KR100578006B1; WO1999043494A2; DE69917437T2; KR20010041328A; WO1999043494A3; ATE267223T1; EP1058708B1; DE69917437D1; AU745892B2

Abstract

（ａ）相対する第１と第２の表面を有する熱可塑性ポリマーフィルムの基体層、及び、（ｂ）基体の第１の表面に接合し、又、（ｉ）第１のアクリルポリマー、及び（ｉｉ）一つ以上のオレフィン系不飽和モノマーから由来する残基、及び一つ以上の官能基を持つ一つ以上のオレフィン系不飽和モノマーから由来する残基を含むコポリマーである第２のポリマーを含有する、ヒートシール性層を有する多層フィルム。その第１のポリマー（ｉ）が、４０〜１２０℃の範囲のガラス転移温度と２０，０００〜６０，０００の範囲の重量平均分子量とを有し、第２のポリマー（ｉｉ）が、Ｃ_１ −Ｃ_４のオレフィン系不飽和炭化水素とオレフィン系不飽和カルボン酸とのコポリマーであり、又、ヒートシール性層が、第１のアクリルポリマー５〜６０重量％と第２のポリマー４０〜９５重量％とを含む。

Description

【０００１】
本発明は、ポリマーフィルム、及びより特定すると、多層ポリマーフィルムに関する。本発明は、特に、配向されたポリプロピレンフィルムのごとき、配向されたポリオレフィンフィルムの基体層を有する、多層ポリマーフィルムに関する。
【０００２】
包装産業では、フィルムの完全性を損なわない温度で、それ自身でヒートシールすることのできるヒートシール性フィルムが、大量に必要とされる。ポリオレフィンは、強度と透明性があるので、フィルム形成材料として需要があるが、一般には、比較的貧弱なヒートシール性を示す。
【０００３】
ヒートシール特性を改善する試みとして、普通、ポリオレフィンフィルムベースの一表面にヒートシール性層を形成することが行われている。そのヒートシール性層は、ポリオレフィンが軟化し始める温度以下の温度で、溶融又は部分的に溶融可能の材料で構成される。効果的であるためには、ヒートシール性層は、比較的広い温度範囲でシールでき、又、ポリオレフィンフィルムベースに確実に接着する材料で構成されなければならない。更に、ヒートシール性層は、それ自体に接合するとき、適切な接合力を提供できるものでなければならない。この後者の特性は、通常、ヒートシール強度と称される。
【０００４】
エチレンと、不飽和カルボン酸、ビニルアセテート、又は、ビニルアルコールとのコポリマーを含むヒートシール性層又はコーティングは、包装産業においてよく知られている。特に好ましいことが判っている層は、エチレンとアクリル酸とのコポリマーを含む。これらの材料は、ある種の利点を有し、又特に、比較的低い温度でシールできて、折り曲げられたとき、ひび割れに抵抗できる、耐水シール性を提供できる。
【０００５】
しかしながら、従来使用されているヒートシール性材料の性質は、通常、得られるフィルムがブロッキング現象を示す傾向があることであり、そのブロッキングによって、フィルムの加工、使用又は保存の間に起こるごとき、ある程度の圧力下で接触して置かれた二層の間に望まれざる接着が起こる。この問題を有するフィルムは、フィルムの取扱い装置でうまく処理できないし、又、ブロッキングされたフィルムの隣接層を剥離分離しようとすると、フィルム表面に相当の損傷を与える。その結果として、ヒートシール性層は、ブロッキング問題が回避できる用途の場合に使用される傾向にある。
【０００６】
フィルムのブロッキングへの感応性は、ヒートシール性層へ、約２０μｍまでの平均粒子サイズを有するシリカ、及び／又は、アルミナの微粒子添加剤を加えることにより減少できる。しかしながら、ヒートシール性層にこのような微粒子を添加することは、しばしば、光学的透明性、カラー、及び印刷性などの、他の好ましいフィルム特性を損なう。更に、微粒子添加剤が存在すると、擦過破片がフィルム、取扱い装置の上、周辺などに堆積を生ずるので受け入れがたい。一般に、ブロッキングを阻止する手段は、フィルムのヒートシール特性、特にヒートシール範囲及び限界温度に悪影響を与える。
【０００７】
国際特許公開公報ＷＯ−９４／２５２７０には、エチレン６５〜９５重量％と、カルボキシレート基の２〜８０％が周期律表のＩａ、ＩＩａ、又はＩＩｂ族の金属イオンで中和された（メタ）アクリル酸とのコポリマーを含むヒートシール性層で被覆したベースポリマーフィルムが記載されている。得られたフィルムは、低い最低シール温度を受容できないほど犠牲にしないで、改善された熱粘着性及びブロッキング性を有するといわれている。特に、表ＩＩには、８９℃以上の最低シール温度（１００ｇ／２５ｍｍのシール強度に達するための温度）が報告されている。その形成したシールは、浸水抵抗性であることもクレームされている。いうまでもなく非揮発性である、それ故、層に留まる金属イオンが存在すると、受容できない湿分感応性を与える傾向があり、その感応性は、湿分中又は湿気のある環境中で、フィルムのブロッキングを生じ、又は、湿分のある製品を包装する際、シール強度を損失させることとなる。加えて、シールの熱粘着性能、即ち、シールを形成するポリマーの融点以上に加熱された際のシール強度が、不満足となる傾向となる。
【０００８】
欧州特許公開公報ＥＰ−Ａ−２２９，９１０には、アクリルポリマー４０〜７０重量％、アルキル（メタ）アクリレート／スチレン／不飽和カルボン酸コポリマー１５〜３０重量％、及びビニルエステル／不飽和アミドコポリマー１５〜３０重量％を含む組成物がフィルムの一方の表面又は両表面に被覆されたヒートシール性ポリオレフィンフィルムが、記載されている。表１に報告されているヒートシール温度は、１３０℃である。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、上記の従来技術の様々な問題点（ブロッキング現象、湿分感応性、シールの不充分な粘着性能）を回避でき、又低ヒートシール温度を有するヒートシール性層を含む多層フィルムを得ることである。
【００１０】
我々は、ここに、上記の問題の一つ又はそれ以上を改善するか又は実質的に減少し得るヒートシール性層を有する多層フィルムを開発した。
【００１１】
本発明によって、下記の多層フィルムが提供される。
（ａ）相対する第１と第２の表面を有する熱可塑性ポリマーフィルムの基体層、及び
（ｂ）基体の第１の表面に接合し、又、
（ｉ）第１のアクリルポリマー、及び
（ｉｉ）一つ以上のオレフィン系不飽和モノマーから由来する残基、及び一つ以上の官能基を持つ一つ以上のオレフィン系不飽和モノマーから由来する残基を含むコポリマーである第２のポリマーを含有する、ヒートシール性層、
を有する多層フィルムであり、
その第１のポリマー（ｉ）が、４０〜１２０℃の範囲のガラス転移温度と２０，０００〜６０，０００の範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）とを有する非晶性ポリマーであり、その第２のポリマー（ｉｉ）が、Ｃ_１ −Ｃ_４のオレフィン系不飽和炭化水素とオレフィン系不飽和カルボン酸とのコポリマーであり、又、ヒートシール性層が、第１のアクリルポリマー５〜６０重量％と第２のポリマー４０〜９５重量％とを含むことを特徴とする、多層フィルム。
【００１２】
多層フィルムは、支持ベースがなくても独立に存在できる意味において、自立構造である。ヒートシール性層は、一般的には、基体層と同じ広さを有する。
【００１３】
本発明は、又、上記で定義した多層フィルムを含む包装材料を提供する。
本発明の多層フィルムのヒートシール性層は、好ましくは、５０〜９０℃の範囲、より好ましくは、６０〜８０℃の範囲のヒートシール温度を有する。
【００１４】
第１のポリマー（ｉ）は、好ましくは、少なくとも一つのアルキルアクリレート、少なくとも一つのアルキルメタクリレート（好ましくは、Ｃ_１ −Ｃ_８）、及び、少なくとも一つの、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、及びクロトン酸のごとき不飽和カルボン酸２０重量％までからなるコポリマーである。
【００１５】
第１のポリマーは、４０〜１２０℃、好ましくは、５０〜１００℃、より好ましくは、５０〜８０℃、特に、５０〜７０℃の範囲のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する、非晶性材料である。
第１の非晶性ポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは、２０，０００〜６０，０００の範囲、特に、３５，０００〜４０，０００の範囲である。
【００１６】
他の実施形態では、第１のポリマーは、適切には、Ｃ_１ −Ｃ_８アルキル（Ｃ_１−Ｃ_４アルキル）アクリレート、Ｃ_１ −Ｃ_４アルキル（メタ）アクリレートから選択された少なくとも一つのアクリルモノマー及び、任意に、アクリル酸及びメタクリル酸から選択される少なくとも一つのアクリルモノマーのホモポリマー又はコポリマーである。適切なＣ_１ −Ｃ_４アルキル（メタ）アクリレートには、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、及びブチルアクリレートが含まれる。
【００１７】
最も好ましい実施形態において、第１のアクリルポリマーは、Ｃ_１ −Ｃ_４のアルキルメタクリレート、特に、メチルメタクリレート、Ｃ_１ −Ｃ_４のアルキルアクリレート、特に、エチルアクリレート、及び、アクリル酸及び／又はメタクリル酸、特に、メタクリル酸、のコポリマーである。この好ましい実施形態において、そのコポリマーは、好ましくは、Ｃ_１ −Ｃ_４のアルキルメタクリレートから由来のモノマー残基、好ましくは４０〜８０重量％、特に、５０〜７０重量％、Ｃ_１ −Ｃ_４のアルキルメタクリレートから由来のモノマー残基、好ましくは１５〜５５重量％、特に、２５〜４５重量％、及び（メタ）アクリル酸から由来のモノマー残基２〜６重量％、特に、３〜５重量％を含む。全てのパーセンテージは、コポリマーの総重量に基づく。この好ましい実施形態のアクリルポリマー中の（メタ）アクリル酸モノマー残基は、このカルボン酸基がアンモニウム塩により中和されてカルボン酸アンモニウム基を形成するので、ポリマーを水に溶解容易にさせる。
【００１８】
第２のポリマーは、好ましくは、２，０００〜１００，０００の範囲、より好ましくは、５，０００〜１５，０００の範囲、及び特に、７，０００〜１２，０００の範囲の数平均分子量（Ｍｎ）を有する。この第２のポリマーの結晶融点（Ｔｍ）は、典型的には、６０〜１００℃の範囲、好ましくは、７０〜９０℃の範囲、特に、７５〜８５℃の範囲である。この第２のポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、典型的には、０〜−６０℃の範囲、好ましくは、０〜−４０℃の範囲、特に、−１０〜−３０℃の範囲である。
【００１９】
第１のポリマーの分子量は、通常は、第２のポリマーの分子量より高い。
第２のポリマー中の官能基は、それらがアンモニウム塩で中和されてカルボン酸アンモニウム基を形成することができるので、水性媒体中で、コポリマーを溶解し易くする。好ましいオレフィン系不飽和カルボン酸は、アクリル酸及びメタクリル酸、特に、アクリル酸である。好ましい実施形態において、第２のポリマーは、Ｃ_１ −Ｃ_４のオレフィン系不飽和炭化水素から由来のモノマー残基を好ましくは、６０〜９５重量％、特に、７０〜９０重量％、特別には、８０〜９０重量％、及びオレフィン系不飽和カルボン酸から由来のモノマー残基５〜４０重量％、特に、１０〜３０重量％、及び特別には、１０〜２０重量％を含む。全てのパーセンテージは、コポリマーの総重量を基礎としている。
【００２０】
本発明の目的を達成するために、ヒートシール性層は、好ましくは、層を形成する成分の総重量を基礎として、第１のポリマー１０〜５０重量％と第２のポリマー４０〜９０重量％を含む。
【００２１】
ヒートシール性層を形成する第１及び第２のポリマーの一方又は双方は、架橋されてもよく、又、それらは相互に架橋されることもできる。架橋は、第１のアクリル非晶ポリマー中又は第２のポリマー中、或いはその双方中に存在する遊離カルボン酸基と反応し得る少なくとも一つの反応性化合物の適量を添加することにより実施できる。その反応性化合物の例として、イソシアネート、メラミン−ホルムアルデヒド、尿素−ホルムアルデヒド及びフェノール−ホルムアルデヒド縮合物、２価又は３価の金属イオン等がある。その反応性化合物の量は、当業者に知られているように、第１及び／又は第２のポリマー中のカルボン酸基の量に応じて決められる。
【００２２】
上記の必須のポリマーに加えて、本発明のヒートシール性層は、又、微粒子、微結晶ワックスのごとき滑剤を加えることもできる。使用する際、ワックスは、典型的には、層を形成する組成分の総重量を基準として、層中に０．５〜５．０重量％、好ましくは、１．５〜２．５重量％の量で存在する。そのワックス微粒子は、典型的には、０．１〜０．６μｍの範囲、好ましくは、０．１〜０．３μｍの範囲の平均粒子サイズを有する。滑剤として機能するのに加えて、微結晶ワックスは、又、耐ブロッキングの補助として機能することができる。
【００２３】
所望により、ヒートシール性層のブロッキング抵抗性は、層に公知の不活性微粒子添加剤、好ましくは０．２５〜４．５μｍ、特に好ましくは０．７５〜３．５μｍの範囲の平均微粒子サイズを有するものを入れることにより、増加できる。微粒子サイズを減少させることにより、フィルムの光沢を改善できる。使用の際、不活性添加剤は、球状であることが望ましいが、通常、層の構成成分の総重量の０．１〜５重量％含まれる。
【００２４】
ヒートシール性層に含有される不活性添加剤は、有機又は無機添加剤、あるいはそれらの添加剤の二種以上の混合物を含むことができる。
【００２５】
適切な微粒子無機添加剤には、無機充填剤、特に、金属又はメタロイド酸化物、例えば、アルミナ及びシリカが含まれる。固体又は中空の、ガラス又はセラミックミクロ−ビーズ又はミクロ−球体も使用できる。
【００２６】
適切な有機添加剤には、アクリル酸及び／又はメタクリル酸及び／又はそれらの低級アルキル（８個までの炭素原子）エステルのポリマー又はコポリマーを含むアクリル樹脂の微粒子、好ましくは球体が含まれる。それらの樹脂は、例えば、メチル化メラミン−ホルムアルデヒド樹脂のごとき架橋剤をそれに加えることにより、架橋できる。架橋の促進は、水酸基、カルボキシル基、アミド基のごとき適切な官能基をアクリル及び／又はメタクリルポリマー中に形成することにより支援される。
【００２７】
基体層を形成する熱可塑性ポリマーフィルムは、好ましくは、ポリオレフィン系ポリマーフィルム、より好ましくは、分子配向されたポリオレフィン系ポリマーフィルムである。ポリオレフィン系ポリマーフィルムは、実質的に、即ち、フィルムの総重量に基づいて９０〜１００重量％の、少なくとも一つのポリオレフィン系ポリマーで構成されるフィルムを意味する。
【００２８】
ポリオレフィン系ポリマーフィルムは、ホリプロピレンホモポリマー又はポリプロピレン−ポリオレフィンコポリマーを含有するプロピレンポリマー層を含むのが好まししいが、本質的にそのプロピレンポリマー層からなるものとすることもできる。
【００２９】
好ましくは、ポリプロピレンフィルムは、本質的に、即ち、層の総重量を基礎として９０〜１００重量％がポリプロピレンホモポリマー、又は、エチレンのごとき少なくとも一つの他の共重合できるオレフィンから由来するモノマーを、コポリマーの総重量を基礎として１５重量％まで含むポリプロピレン−オレフィンブロックコポリマーからなる層を含む。その層を形成するポリプロピレンポリマーの数平均分子量（Ｍｎ）は、典型的には、２０，０００〜２００，０００の範囲、好ましくは３０，０００〜１００，０００の範囲、及び特に、４０，０００〜８０，０００の範囲である。好ましい実施形態において、プロピレンポリマー層は、アイソタクチックポリプロピレンホモポリマー、及びより特定すれば、アイソタクチックポリプロピレンホモポリマーの重量で９０〜９９重量％及びポリジシクロペンタジエン樹脂、又は、透明度、光沢度、及びバリアー性能のいくつか又は全部を増加することができるいくつかの他の樹脂１〜１０重量％を含む。
【００３０】
基体層として特に興味あるのは、それ自体複合、多層構造を含むものである。例えば、好ましい基体は、好ましくはポリプロピレンホモポリマー又は上記のプロピレン−オレフィンコポリマーである、プロピレンポリマーを有する中央又はコア層と、コア層のポリマーに対するより、その後に適用される層に対してより優れた接着性を有するオレフィンポリマーを含有するコア層の相対する表面上に形成された第１と第２の外層とを含む多層ポリマーフィルムである。
【００３１】
適切な外層は、エチレン−プロピレンブロックポリマー、３〜１０個の炭素原子を含むモノα−オレフィンモノマー残基をコポリマーの重量を基礎として１〜１５重量％含むエチレン−モノα−オレフィンランダムコポリマーのごとき、オレフィン系ポリマー、又はそれらのポリマーのブレンドを含むか、又は、好ましくは、本質的にそれらのものからなる。外層として好ましい材料は、線状低密度エチレンポリマー、即ち、０．９１〜０．９４ｇ／ｃｃの範囲の密度を有する、エチレンの線状ポリマー、及び選択により、ポリマーの総重量を基礎としてエチレンモノマー残基を９０％〜１００％含有するより高級オレフィンである。
【００３２】
上記の多層基体フィルムとして特に好ましいコア層は、アイソタクチックポリプロピレンホモポリマーを含むもの、及びより特定すると、コア層の総重量を基礎として、アイソタクチックポリプロピレン９０〜９９重量％及びポリジシクロペンタジエン樹脂１〜１０重量％を含むものである。
【００３３】
上記のごとく、基体層が三層のフィルムである場合、そのコア層は、好ましくは、残部を構成する、典型的には、実質的に等しい厚さの二つの外層と共に、フィルムの総厚さの７０〜９８％を構成する。
【００３４】
基体層として適した他のポリマーフィルムは、非炭化水素ポリマー、即ち、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のごときポリエステル、及び、ポリアミド（ナイロン）から構成されてもよい。
【００３５】
基体としてのポリオレフィン系ポリマーフィルムは、フィルム製造において公知の全ての技術を使用することにより製造できるが、押出し成形法を使用すると最も簡易に製造できる。
【００３６】
基体層として多層フィルムを形成することは、フィルム技術において使用されている全てのラミネート又はコーティング技術を用いて行うことができる。しかしながら、好ましくは、外層は共押出しにより基体又はコア層に適用され、そこでコア層と外層のポリマー成分は、それがまだ溶融している間に、密着状態で共押出しされる。好ましくは、多チャンネルの環状ダイから共押出しされ、複合基体のそれぞれの、個別の層を構成する溶融ポリマー成分がダイ中で、境界で一体化され、その後にチューブ状押出し物の形態で、共通ダイオリフィスから押出されて、一つの複合構造を形成する。
【００３７】
本発明の基体フィルムは、好ましくは、ポリマーのガラス転移温度以上の温度で延伸することにより配向する。例えば、ポリプロピレンポリマー層を（それ自体の上、又は多層構造の一部として）有する基体フィルムの配向は、約１４５〜１５５℃の範囲の温度で行うのが簡便である。
【００３８】
配向は、フィルムを一方向に延伸することにより、単一軸方向に行うことも、又は、フィルムの面において二つの互いに直行する方向の各々にフィルムを延伸することにより、二軸方向に延伸することもできる。
【００３９】
フィルムが二軸方向に延伸される場合、この延伸は、バランスがとれていてもいいし、例えば、アンバランスのフィルムにおいて、所望の方向、通常は横断方向でより高い配向度とすることで、アンバランスでもいい。便利なのは、基体フィルム（単層又は多層フィルムとなし得る。）は、チューブ状で（共）押出しされる。このチューブは、次いで、冷却され、再加熱され、その後、内部ガス圧により膨張されて、横断方向の配向を生じて、最終的には、押出されて配向させるために長さ方向に延伸される割合より大きな割合で引き取られる。選択肢として、テンターを使用し、又は、延伸ロールとテンターの組合せにより、二つの互いに直交する方向の各々の方向に、同時にあるいは順次に延伸することにより、配向させる。
【００４０】
フィルム基体の延伸度は、フィルムの最終的に使用される目的にある程度依存するが、ポリプロピレンベースの包装フィルムの場合、フィルムが横断方向及び長さ方向の各々の方向に原寸の３倍から１０倍の間、好ましくは、７倍延伸されるとき、一般に、満足の行く引張り特性及びその他の特性を高めることができる。
【００４１】
延伸後、ポリマーフィルム基体は、ポリマーのガラス転移温度以上溶融点以下の温度に保たれつつ、収縮に対して抑止されるか、むしろ同一寸法に維持され、通常「ヒートセット」される。最適ヒートセット温度は、簡単な実験によって直ちに確定することができ、そしてプロピレンポリマー層（それ自体の上であろうが、多層構造の一部としてであろうが、）を有する基体フィルムに対して、「ヒートセット」は１００℃〜１８０℃の範囲の温度で簡易に実施できる。
【００４２】
ヒートセットは、従来の技術、例えばテンター装置によって、あるいは、例えば英国特許公開第１１２４８８８号公開公報に記載された一つ以上の加熱ローラー装置によって簡易に実施できる。選択的に、又は、追加的に、フィルムは、欧州特許公開第２３７７８号公報に記載された類の強制加熱処理に供される。
【００４３】
ヒートシール性層の、選択により上述のとおり配向され、又ヒートセットされた、基体フィルムへの適用は、適切な溶剤又は分散剤流にポリマー組成物の溶液又は分散液から、従来のコーティング技術により実施できる。水性媒体中のヒートシール性層のポリマー構成成分を溶解又は分散することにより調整された水性コーティング組成物は、ヒートシール性層に適用するための好ましいコーティング組成物である。好ましいとされている、ヒートシール性層の第２のポリマーが、オレフィン及びオレフィン系不飽和カルボン酸から由来するモノマー残基を含むコポリマーであるとき、水性媒体中へのコポリマーの溶解は、それをアンモニウム塩と反応させることにより、少なくともいくらかのカルボン酸基を中和して、ポリマー中にアンモニウムカルボキシレート官能基を提供することにより、簡易に実施できる。コポリマーが乾燥されたとき、アンモニアは除去され、アンモニウムカルボキシレート基は、遊離カルボキシル基に転化される。
【００４４】
選択により処理された基体フィルムの表面へのコーティング組成物の適用は、グラビアコーティング、ローラリング（ｒｏｌｌ　ｅｍｉｎｇ）、浸漬、噴霧等の全ての公知技術を使用することにより実施できる。過剰の水溶液は、例えば、絞りロール又はドクターナイフにより除去できる。コーティング組成物は、通常、沈着され、次いで乾燥され、２０〜１００μｍの範囲、好ましくは、４０〜８０μｍの範囲の厚さを有する、平滑な、均等に分布されたヒートシール性層が得られるような分量で適用される。
【００４５】
一旦コーティングが基体フィルムに適用されると、それは、続いて、好ましくは熱空気、輻射熱、又は他の全ての手段により乾燥されて、最終ヒートシール性層を形成する。
【００４６】
ヒートシール性層の基体への接着性は、所望により、ヒートシール性層をその上に沈着する前に、基体上に適切なプライマー層を形成することにより、改善できる。適切なプライマーは、公知技術であり、例えば、アクリルプライマー、チタネート、ポリウレタン、ポリ（エチレンイミン）が含まれる。特に適したプライマーは、ポリウレタン約４〜５重量％を含む水性ポリウレタン溶液である。
【００４７】
所望により、本発明による用途向けの基体フィルムの表面は、接着性を改善するために、化学的又は物理的表面改質処理がなされる。好ましい処理は、その簡便さと効果性から、フィルム表面をコロナ放電に伴う高電圧電気ストレスに供することである。基体フィルム表面の処理後、ヒートシール性層の組成分を含むコーティング組成物で、又は適切プライマーで被覆することができる。
【００４８】
所望により、基体フィルムの第２の表面、即ち、ヒートシール性層が適用される表面に相対する表面は、印刷受容性ポリマー組成物、及び特に、印刷受容性アクリルポリマー組成物により被覆することができる。そのような組成物は、当該技術で公知である。好ましい印刷受容性アクリルポリマーは、アクリル又はメタクリル酸２〜１５重量％、メチル又はエチルアクリレート１０〜８０重量％、及びメチルメタクリレート１０〜８０重量％のコポリマーを含むものである（全てのパーセンテージは、コポリマーの総重量に基づいている。）。
【００４９】
本発明による複合多層フィルムは、まず特定のフィルムが利用されるべき最終用途により定められた厚さ範囲で製造される。２．５〜１００μｍにわたる範囲の全体厚さを有するフィルムが、通常用途向けであるが、包装用途に対しては、約１０〜５０μｍの全体厚さを有するフィルムを好んで用いる。
【００５０】
本発明の多層フィルムを形成する一つ以上の層は、熱可塑性フィルムの製造に通常使用されるいかなる添加剤を含むことができる。従って、染料、顔料、潤滑剤、帯電防止剤、抗酸化剤、界面活性剤、柔軟剤、滑剤、光沢改善剤、プロデグラダント（ｐｒｏｄｅｇｒａｄａｎｔｓ）、及び紫外線安定剤のごとき添加剤を使用することができる。
【００５１】
ここで、実施例及び添付図面を参照することにより、本発明を説明する。
第１図において、多層フィルムは、基体層（１、２ａ、２ｂ）、二つのプライマー層（３ａ、３ｂ）、ヒートシール性層（４）、及び印刷受容性層（５）を含む。基体層は、三層の配向されたポリマーフィルムであり、好ましくは、アイソタクチックポリプロピレンホモポリマーを含む、コア層（１）、及び、好ましくは線状低密度エチレンポリマーを含む、二つの外層（２ａ、２ｂ）を有する。基体層の第１の表面は、プライマー層（３ａ）で被覆されていて、ヒートシール性層（４）は、このプライマー層の上に沈着されている。基体層の第２の表面には、プライマー層（３ｂ）が設けられており、又このプライマーの上には、印刷受容性層（５）が沈着されている。
【００５２】
ここで、本発明を下記の実施例を参照して説明するが、本発明はそれに限定されるものではない。
【００５３】
本発明の多層フィルムを評価するために、下記の試験方法を用いた。
ヒートシール限界（Ｈｅａｔ　Ｓｅａｌ　Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ：　ＨＳＴ）を評価するために、シールの２００ｇ／２５ｍｍのシール破壊力を得るために必要な最低ジョー（あご）温度を以下のように決定した。各試験において、本発明のヒートシール性表面を有する多層フィルムの２つの試験片を、その表面がお互いに接触するように設置することを含む、一連の試験を実施した。各フィルムペアーの試験片は、その後、１００ｋＮ／ｍ^２のジョー圧で、２秒のジョー閉鎖時間、及び各テストを６０℃で開始し、次第に上昇する温度で操作するＲＤＭ　Ｈｅａｔ　Ｓｅａｌｅｒを用いて、一体にシールした。そのＨＳＴは、一連の試験片に関してジョー温度に対して測定されたシール強度のプロットを観察することにより決定した。
【００５４】
［ブロッキング］
本発明のフィルムの１１５ｃｍ^２の試料のヒートシール性表面を、公知の印刷受容性アクリルポリマー層で被覆されたポリプロピレンフィルムの１１５ｃｍ^２の試料と接触させて配置し、その後、その二つのフィルムを４ｋｇの荷重下、６０℃で２時間、鍛冶性に富むスチール板間に保持した。環境温度に冷却した後、２５ｍｍ幅の細片を、封止された隣接するフィルム試料から切出し、又この試料を分離するのに要する強度を、Ｂｌｏｃｋｉｎｇ　Ｂａｌａｎｃｅ方法により測定し、ｇ／２５ｍｍの単位で表わした。
【００５５】
［熱粘着性能］
本発明の多層フィルムの二つの試料を、ヒートシール性表面と互いに接触するように一緒に配置して、一連の試験が実施された。その後、これらフィルム試料の端部を、１００ｋＮ／ｍ^２ジョー圧力で、２秒のジョー閉鎖時間、及び各テスト（６０℃で開始し）を次第に上昇する温度で操作されたヒートシーラーを用いて、一体にシールし、２５ｍｍ×２５ｍｍのシールを形成した。シール用ジョーが開放された直後に、そのシールは、９０ｇバネ荷重に供されて、この荷重の結果開封されたシールの量が、各ジョー温度について観察された。そして、３０％未満の開封されたシールの温度範囲を決定した。
【００５６】
［実施例１］
アイソタクチックポリプロピレンホモポリマー約９５重量％、及びポリシクロペンダジエン樹脂約５重量％を含むコア層、並びに線状低密度ポリエチレンの二つの外層を含む、三層の、分子配向され、ヒートセットされた基体フィルムを製造した。
ポリプロピレンポリマー組成物のダイ中央環状開口部、並びに、線状低密度ポリエチレンのダイ内側及び外側環状開口部を有する三重チャンネルダイから、上記組成のポリプロピレン及びポリエチレンポリマー組成物を共押出しして、チューブを形成した。
【００５７】
そのチューブは、冷却され、延伸温度に加熱され、内部ガス圧力で膨張され、チューブが、押出し方向と、その横断方向との双方において、原寸の７倍に延伸されるように、それが供給される速度より大きな速度で、膨張ゾーンから引取られた。
【００５８】
その後、延伸された環状フィルムを開裂して、平板フィルムを形成し、加熱ローラー装置を用いて１２０℃の温度でヒートセットした。
その後、ヒートセットされたフィルムは、２アンペアーで操作するＳｈｅｒｍａｎ　ＧＴ６０、６ＫＷのソリッドステートコロナ処理装置に接続した、フィルムの幅一杯横方向に拡開する単一アルミニウム棒電極を使用して発生したコロナ放電により処理した。
【００５９】
得られた基体フィルムの各表面上の線状低密度ポリエチレン層の厚さは、約０．４５μｍであり、又フィルムの全厚さは、約２４．５μｍであった。
【００６０】
その後、基体フィルムの各表面には、ポリウレタンプライマー層を、０．１５μｍ厚さ程度になるように被覆した。この層は、１０ｍ／分の線速度で１００ライン／２５ｍｍを有し、５メーター／分のグラビアシリンダー速度を有するリバースグラビア機を用いて、ポリウレタン約７．５重量％を含む水性コーティング組成物により適用した。冷却後、このプライマー層を、空気オーブン中で乾燥して、約１ｇ／ｍ^２の乾燥被覆重量を得た。
【００６１】
プライマー処理された基体フィルムの一つの表面に、約１μｍ厚さのヒートシール性層を適用した。この層は、下記の成分を下記の含有量で含んでいた。
（ｉ）６１℃のＴｇを有し、３５，０００〜４０，０００の範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する非晶性アクリルポリマー（Ｚｅｎｅｃａ　Ｒｅｓｉｎｓ　ＢＶから入手可能のＮｅｏｃｒｙｌ　ＢＴ３６）２４重量％、
（ｉｉ）−２２℃のＴｇ、７８℃のＴｍを有し、エチレンモノマー残基８５重量％とアクリル酸モノマー残基１５重量％を含有するエチレンアクリル酸コモノマー（Ｍｏｒｔｏｎ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ＢＶから入手可能のＭｏｒｔｏｎ（ＴＭ）３７Ｆ１）７２重量％、
（ｉｉｉ）Ｃｌａｒｉａｎｔ　Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ　Ｌｔｄ．から入手可能のＣｌａｒｉａｎｔ　ＫＰＳ微結晶ワックス３．２重量％、及びＣｌａｒｉａｎｔ　２１０６乳化剤０．６重量％、
（ｉｖ）平均粒子サイズ３μｍを有するシリカ抗ブロッキング剤０．２重量％。
【００６２】
このヒートシール性層は、１０ｍ／分の線速度で１００ライン／２５ｍｍを有し、５ｍ／分のグラビアシリンダー速度を有するリバースグラビア機を用いて、全固形分１６重量％を含む水性コーティング組成物から適用した。コーティング組成物の製造には、少なくともカルボン酸のいくらかを中和して、ポリマー中にアンモニウムカルボキシレート官能基を形成するアンモニウムの助けを得て、ポリマーを水中に溶解／分散することを含んだ。【００６３】
この微結晶ワックス及び乳化剤は一緒に溶融させ、得られた混合溶融物を、沸騰水に添加した。この混合物を冷却した後、平均ワックスサイズ約０．３μｍを有するワックスエマルションを形成し、その後、水性ポリマー組成物に添加した。その後、水性シリカ分散液（ＦＰ４４；Ｆｏｒｍｕｌａｔｅｄ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｌｉｍｉｔｅｄから入手可能）を、最終的に、水性ポリマー／ワックス組成物に加えて、コーティング組成物を生成させた。
【００６４】
被覆後、ヒートシール性層は、空気オーブン中で乾燥して、乾燥被覆重量１ｇ／ｍ^２を生成させた。又、乾燥により、アンモニアを放出させて、アンモニアカルボキシレートを元の遊離カルボキシル基に転化させた。
【００６５】
得られたフィルムのヒートシール限界、ブロッキング性能、及び熱粘着性能を、上記の手段を用いて決定し、下記の結果を得た。
ヒートシール限界＝７６℃
ブロッキング性能：７５ｇ／２５ｍｍ
熱粘着性能：６０〜１００℃で３０％未満開封
【００６６】
［実施例２］
実施例１に記載した方法により、三層の、分子配向され、又ヒートセットされた基体フィルムを製造した。
その後、基体フィルムの各表面を、実施例１に記載した方法により、ポリウレタンプライマー層で約０．１５μｍ厚さになるように被覆した。
プライマー処理された基体の一つの表面に、約１μｍ厚さのヒートシール性層を適用した。その層は、下記の成分を下記の含有量で含んでいた。
【００６７】
（ｉ）実施例１で使用した非晶性アクリルポリマー（Ｎｅｏｃｒｙｌ　ＢＴ３６）４８重量％、
（ｉｉ）実施例１で使用したエチレン／アクリル酸コポリマー（Ｍｏｒｔｏｎ（ＴＭ）３７Ｆ１）４８重量％、
（ｉｉｉ）Ｃｌａｒｉａｎｔ　Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ　Ｌｔｄ．から入手可能のＣｌａｒｉａｎｔ　ＫＰＳ微結晶ワックス３．２重量％、及びＣｌａｒｉａｎｔ　２１０６乳化剤０．６重量％、
（ｉｖ）平均粒子サイズ３μｍを有するシリカ抗ブロッキング剤０．２重量％。
【００６８】
このヒートシール性層は、実施例１に記載した方法により製造した、全固形分１６重量％を含む水性コーティング組成物から適用した。
実施例１に記載したのとまったく同じコーティング技術を用いて、この層を適用した。
【００６９】
得られたフィルムのヒートシール限界、ブロッキング性能、及び熱粘着性能を、上記の手段を用いて決定し、下記の結果を得た。
ヒートシール限界＝８９℃
ブロッキング性能：５９ｇ／２５ｍｍ
熱粘着性能：７５〜９５℃で３０％未満開封
【００７０】
［比較例３］
実施例１に記載した方法により、三層の、分子配向され、又ヒートセットされた基体フィルムを製造した。その後、実施例１に記載した方法を用いて、基体フィルムの各表面に、ポリウレタンプライマーをほほ厚さ０．１５μｍになるように被覆した。
プライマー処理された基体フィルムの一つの表面に、約１μｍの厚さのヒートシール性層を適用した。この層は、下記の成分を下記の含有量で含んでいた。
【００７１】
（ｉ）実施例１で使用した非晶性アクリルポリマー７２重量％、
（ｉｉ）実施例１で使用したエチレン／アクリル酸コポリマー（Ｍｏｒｔｏｎ（ＴＭ）３７Ｆ１）４８重量％、
（ｉｉｉ）Ｃｌａｒｉａｎｔ　Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ　Ｌｔｄ．から入手可能のＣｌａｒｉａｎｔ　ＫＰＳ微結晶ワックス３．２重量％、及びＣｌａｒｉａｎｔ２１０６乳化剤０．６重量％、
（ｉｖ）平均粒子サイズ３μｍを有するシリカ抗ブロッキング剤０．２重量％。
【００７２】
このヒートシール性層は、実施例１に記載した方法により製造した、全固形分１６重量％を含む水性コーティング組成物から適用した。
実施例１に記載したのと全く同じコーティング技術を用いて、この層を適用した。
【００７３】
得られたフィルムのヒートシール限界、ブロッキング性能、及び熱粘着性能を、上記の手段を用いて決定し、下記の結果を得た。
ヒートシール限界＝１０２℃
ブロッキング性能：１６６ｇ／２５ｍｍ
熱粘着性能：閉じた状態のものなし
【図面の簡単な説明】
【図１】
第１図は、本発明の好ましい多層フィルムの（縮尺されてない）概略断面図である。

Claims

（ａ）相対する第１と第２の表面を有する熱可塑性ポリマーフィルムの基体層、及び
（ｂ）基体の第１の表面に接合し、又、
（ｉ）第１のアクリルポリマー、及び
（ｉｉ）一つ以上のオレフィン系不飽和モノマーから由来する残基、及び一つ以上の官能基を持つ一つ以上のオレフィン系不飽和モノマーから由来する残基を含むコポリマーである第２のポリマーを含有する、ヒートシール性層、
を有する多層フィルムであり、
その第１のポリマー（ｉ）が、４０〜１２０℃の範囲のガラス転移温度と２０，０００〜６０，０００の範囲の重量平均分子量とを有する非晶性ポリマーであり、その第２のポリマー（ｉｉ）が、Ｃ_１ −Ｃ_４のオレフィン系不飽和炭化水素とオレフィン系不飽和カルボン酸とのコポリマーであり、又、ヒートシール性層が、第１のアクリルポリマー５〜６０重量％と第２のポリマー４０〜９５重量％とを含むことを特徴とする、多層フィルム。
ヒートシール性層が、５０〜９０℃の範囲のヒートシール温度を有する、請求項１に記載の多層フィルム。
第１のアクリルポリマーが、５０〜１００℃の範囲のガラス転移温度を有する、請求項１又は２に記載の多層フィルム。
第１のアクリルポリマーが、Ｃ_１ −Ｃ_４のアルキルメタクリレート、Ｃ_１ −Ｃ_４のアルキルアクリレート、及び、アクリル酸及び／又はメタクリル酸のコポリマーである、請求項１に記載の多層フィルム。
ヒートシール性層の第２のポリマーが、２，０００〜１００，０００の範囲の数平均分子量（Ｍｎ）を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の多層フィルム。
ヒートシール性層の第２のポリマーが、０〜−６０℃の範囲のガラス転移温度（Ｔｇ）と、６０〜１００℃の範囲の結晶融点（Ｔｍ）を有する、請求項１〜５のいずれかに記載の多層フィルム。
コポリマーが、Ｃ_１ −Ｃ_４のオレフィン系不飽和炭化水素から由来のモノマー残基６０〜９５重量％、及びオレフィン系不飽和カルボン酸から由来のモノマー残基５〜４０重量％を含む、請求項１に記載の多層フィルム。
第２のポリマーが、エチレンとアクリル酸とのコポリマーである、請求項１に記載の多層フィルム。
ヒートシール性層が、更に滑剤を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の多層フィルム。
ヒートシール性層が、更に不活性微粒子添加剤を含む、請求項１〜９のいずれかに記載の多層フィルム。