JP2021045867A - ヒートシールフィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の一態様は、簡便な工程で、基材とヒートシール層との密着性に優れるヒートシールフィルムを製造することができるヒートシールフィルムの製造方法を提供することを課題とする。
<1> 樹脂を含むヒートシール剤を溶融押出する工程と、第1の圧着部材を用いて、上記ヒートシール剤と樹脂基材フィルムとを熱圧着する工程と、を有し、上記ヒートシール剤に含まれる上記樹脂の融点をTmとする場合、上記第1の圧着部材の温度が、Tm−20℃〜Tm+50℃であり、上記ヒートシール剤が溶融押出されてから上記ヒートシール剤と上記樹脂基材フィルムとの熱圧着が開始されるまでの間における上記ヒートシール剤の温度が、Tm−20℃以上であるヒートシールフィルムの製造方法。
<2> 上記ヒートシール剤が溶融押出されてから上記ヒートシール剤と上記樹脂基材フィルムとの熱圧着が開始されるまでの時間が、30秒以下である<1>に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
<3> 上記第1の圧着部材の温度が、Tm−10℃〜Tm+30℃である<1>又は<2>に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
<4> 上記熱圧着する工程において、上記第1の圧着部材と、上記第1の圧着部材に対向する第2の圧着部材との間に、上記ヒートシール剤と上記樹脂基材フィルムとを挟むことによって、上記ヒートシール剤と上記樹脂基材フィルムとを熱圧着する<1>〜<3>のいずれか1つに記載のヒートシールフィルムの製造方法。
<5> 上記第2の圧着部材が、ロールである<4>に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
<6> 上記熱圧着する工程において、上記第1の圧着部材と上記ヒートシール剤とを接触させることによって、上記ヒートシール剤と上記樹脂基材フィルムとを熱圧着する<1>〜<5>のいずれか1つに記載のヒートシールフィルムの製造方法。
<7> 上記第1の圧着部材と上記ヒートシール剤との接触時間が、1秒以上である<6>に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
<8> 上記第1の圧着部材が、ロールである<1>〜<7>のいずれか1つに記載のヒートシールフィルムの製造方法。
<9> 上記ヒートシール剤に含まれる上記樹脂の融点Tmが、80℃〜150℃である<1>〜<8>のいずれか1つに記載のヒートシールフィルムの製造方法。
<10> 上記ヒートシール剤に含まれる上記樹脂が、カルボキシ基、カルボン酸無水物構造を有する基、及びヒドロキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基を有するポリオレフィンである<1>〜<9>のいずれか1つに記載のヒートシールフィルムの製造方法。
<11> 上記樹脂基材フィルムが、ポリエステルフィルムである<1>〜<10>のいずれか1つに記載のヒートシールフィルムの製造方法。
<12> 上記熱圧着する工程において、上記ヒートシール剤と上記樹脂基材フィルムとの間に配置された易接着層を介して、上記ヒートシール剤と樹脂基材フィルムとを熱圧着する<1>〜<11>のいずれか1つに記載のヒートシールフィルムの製造方法。
本開示において、「工程」との用語には、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本開示において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の物質の合計量を意味する。
本開示において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
本開示において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本開示において、「Tm」とは、特に断りのない限り、ヒートシール剤に含まれる樹脂の融点(℃)を意味する。
本開示に係るヒートシールフィルムの製造方法は、樹脂を含むヒートシール剤を溶融押出する工程(以下、「溶融押出工程」という場合がある。)と、第1の圧着部材を用いて、上記ヒートシール剤と樹脂基材フィルムとを熱圧着する工程(以下、「熱圧着工程」という場合がある。)と、を有し、上記ヒートシール剤に含まれる上記樹脂の融点をTmとする場合、上記第1の圧着部材の温度が、Tm−20℃〜Tm+50℃であり、上記ヒートシール剤が溶融押出されてから上記ヒートシール剤と上記樹脂基材フィルムとの熱圧着が開始されるまでの間における上記ヒートシール剤の温度が、Tm−20℃以上である。本開示に係るヒートシールフィルムの製造方法は、上記のような工程を有することで、簡便な工程で、基材とヒートシール層との密着性に優れるヒートシールフィルムを製造することができる。
本開示に係るヒートシールフィルムの製造方法は、樹脂を含むヒートシール剤を溶融押出する工程(溶融押出工程)を有する。
本開示において、「ヒートシール剤」とは、熱融着性を有する化合物、又は熱融着性を有する組成物を意味する。
(1)カラム:TSKgel GMH6−HT(2本、東ソー株式会社)、及びTSKgel GMH6−HTL(2本、東ソー株式会社)
(2)溶離液:o−ジクロロベンゼン(0.025質量%BHT(ジブチルヒドロキシトルエン)含有)
(3)試料濃度:0.1mg/mL
(4)流量:1mL/分
(5)測定温度:140℃
(6)標準物質:ポリスチレン
(7)検出器:示差屈折計
(樹脂成分)
樹脂基材フィルムを構成する樹脂は、制限されない。樹脂基材フィルムを構成する樹脂は、例えば、目的とする用途において基材に求められる特性に応じて選択することができる。
樹脂基材フィルムは、本開示の目的を阻害しない限りにおいて、滑り性を向上させる等の観点から、必要に応じてフィラーを含んでいてもよい。フィラーとしては、従来からポリエステルフィルム等のフィルムの滑り性付与剤として知られているものを用いることができる。フィラーとしては、例えば、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、カオリン、酸化珪素、酸化亜鉛、カーボンブラック、炭化珪素、酸化錫、架橋アクリル樹脂粒子、架橋ポリスチレン樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、及び架橋シリコン樹脂粒子が挙げられる。
樹脂基材フィルムの厚さは、制限されない。樹脂基材フィルムの平均厚さは、強度の観点から、20μm〜300μmであることが好ましい。
樹脂基材フィルムは、少なくとも一方の面に易接着層を有していてもよい。樹脂基材フィルムが易接着層を有することで、ヒートシール剤と樹脂基材フィルムとの密着性を向上させることができる。
樹脂基材フィルム、及び樹脂基材フィルムの原料として用いられる樹脂は、それぞれ、公知の方法によって製造することができる。以下、樹脂の一例としてポリエステルを用いた樹脂基材フィルムの製造方法について説明する。ポリエステル以外の樹脂を用いた樹脂基材フィルムは、下記の方法を参考にして製造することができる。
ポリエステルの製造方法としては、例えば、カルボン酸(例えば、テレフタル酸、及びナフタレンジカルボン酸)とグリコールとの反応で直接低重合度ポリエステルを得る方法、及びジカルボン酸の低級アルキルエステルとグリコールとをエステル交換触媒を用いて反応させた後、重合触媒の存在下で重合を行う方法が挙げられる。
ポリエステルフィルムは、例えば、以下の方法によって製造することができる。ポリエステルをシート状に溶融押出し、次いで、キャスティングドラムで冷却固化させて未延伸フィルムを形成する。未延伸フィルムを、Tg〜Tg+60℃で長手方向(製膜機械軸方向をいう。縦方向、又はMDともいう。)に1回又は2回以上の合計の倍率が3倍〜6倍になるよう延伸し、そして、Tg〜Tg+60℃で幅方向(製膜機械軸方向と厚み方向とに垂直な方向をいう。横方向、又はTDともいう。)に1回又は2回以上の合計の倍率が3倍〜5倍になるように延伸する。必要に応じて、延伸フィルムに対して、Tm−80℃〜Tm−20℃で1秒間〜60秒間熱処理を行うことができる。さらに必要に応じて、延伸フィルムに対して、熱処理温度より10℃〜20℃低い温度で幅方向に0%〜20%収縮させながら再熱処理を行うことができる。本段落において、「Tg」は、樹脂基材フィルムの原料であるポリエステルのガラス転移温度(℃)を表す。本段落において、「Tm」は、樹脂基材フィルムの原料であるポリエステルの融点(℃)を表す。また、上記延伸は、逐次二軸延伸であってもよく、同時二軸延伸であってもよい。
本開示に係るヒートシールフィルムの製造方法は、第1の圧着部材を用いて、ヒートシール剤と樹脂基材フィルムとを熱圧着する工程(熱圧着工程)を有する。
第1の圧着部材としては、少なくともTm−20℃〜Tm+50℃の範囲で温度調節可能な圧着部材であれば制限されない。熱圧着工程において用いられる第1の圧着部材の数は、1つであってもよく、2つ以上であってもよい。
熱圧着工程において、第1の圧着部材に加えて、第2の圧着部材を用いてもよい。熱圧着工程において用いられる第2の圧着部材の数は、1つであってもよく、2つ以上であってもよい。
次の各特性値は、以下の方法によって測定した。
試料10mgを測定用のアルミニウム製パンに封入した。上記アルミニウム製パンを示差走査熱量計(TAインスツルメンツ社製、Q100型DSC)に装着し、20℃/分の速度で25℃から200℃まで昇温させ、融点(Tm:℃)を測定した。
ヒートシールフィルムを幅10mm、長さ150mmに切り出し、密着性を測定したいヒートシール層の端部を剥離して試料を作製した。上記試料に対して、引張試験機(オリエンテック社製テンシロンUCT−100型)を用いて、「JIS−K6854」に準じて剥離速度100mm/分にて180度剥離試験をした。測定は3回行い、各測定の初期ピーク値を除いた強度の平均値を剥離強度とした。
ヒートシールフィルムにおいて、幅方向に100mm間隔で5箇所、及び長手方向に500mm間隔で5箇所からそれぞれ三角形の試料(合計10個の試料)を切り出した。上記各試料を包埋カプセルに固定した後、エポキシ樹脂を用いて包埋した。ミクロトーム(ULTRACUT−S)を用いて、包埋された試料を縦方向(厚さ方向)に切断し、薄膜切片を作製した。光学顕微鏡を用いて、薄膜切片を観察及び撮影した。得られた写真からヒートシール層の厚さを測定した。ヒートシール層の厚さは、3か所の厚さの算術平均とする。各写真から得られるヒートシール層の厚さのうち、最大値から最小値を引いた値を厚みムラとした。
実施例1−10、及び比較例1−5においては、図1に示すような押出ラミネート法に基づいて、ヒートシールフィルムを作製した。
実施例11−16、及び比較例6−8においては、図2に示すような押出ラミネート法に基づいて、ヒートシールフィルムを作製した。
「A」:アドマーQE840(三井化学株式会社製)
「B」:アドマーVE300(三井化学株式会社製)
20:樹脂基材フィルム
30、31:加熱ロール
40、41:第1のニップロール
50、51:第2のニップロール
100:Tダイ
P10、P20:測定点
Claims (12)
- 樹脂を含むヒートシール剤を溶融押出する工程と、
第1の圧着部材を用いて、前記ヒートシール剤と樹脂基材フィルムとを熱圧着する工程と、を有し、
前記ヒートシール剤に含まれる前記樹脂の融点をTmとする場合、前記第1の圧着部材の温度が、Tm−20℃〜Tm+50℃であり、
前記ヒートシール剤が溶融押出されてから前記ヒートシール剤と前記樹脂基材フィルムとの熱圧着が開始されるまでの間における前記ヒートシール剤の温度が、Tm−20℃以上である
ヒートシールフィルムの製造方法。 - 前記ヒートシール剤が溶融押出されてから前記ヒートシール剤と前記樹脂基材フィルムとの熱圧着が開始されるまでの時間が、30秒以下である請求項1に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
- 前記第1の圧着部材の温度が、Tm−10℃〜Tm+30℃である請求項1又は請求項2に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
- 前記熱圧着する工程において、前記第1の圧着部材と、前記第1の圧着部材に対向する第2の圧着部材との間に、前記ヒートシール剤と前記樹脂基材フィルムとを挟むことによって、前記ヒートシール剤と前記樹脂基材フィルムとを熱圧着する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
- 前記第2の圧着部材が、ロールである請求項4に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
- 前記熱圧着する工程において、前記第1の圧着部材と前記ヒートシール剤とを接触させることによって、前記ヒートシール剤と前記樹脂基材フィルムとを熱圧着する請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
- 前記第1の圧着部材と前記ヒートシール剤との接触時間が、1秒以上である請求項6に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
- 前記第1の圧着部材が、ロールである請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
- 前記ヒートシール剤に含まれる前記樹脂の融点Tmが、80℃〜150℃である請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
- 前記ヒートシール剤に含まれる前記樹脂が、カルボキシ基、カルボン酸無水物構造を有する基、及びヒドロキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基を有するポリオレフィンである請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
- 前記樹脂基材フィルムが、ポリエステルフィルムである請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
- 前記熱圧着する工程において、前記ヒートシール剤と前記樹脂基材フィルムとの間に配置された易接着層を介して、前記ヒートシール剤と樹脂基材フィルムとを熱圧着する請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載のヒートシールフィルムの製造方法。
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