JP4087519B2 - オレフィン系樹脂製フィルム又はシート - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文具用、各種ケース類用、包装用、農業用、等として使用されるオレフィン系樹脂からなる軟質多層フィルム又はシート（以下、「フィルム・シート」と記すことがある）に関し、詳しくは、高周波ウェルダー適性、耐傷性、耐熱性、裁断性に優れたオレフィン系樹脂からなる軟質多層フィルム・シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、文具用、各種ケース類用、包装用、農業用、等として、合成樹脂からなる軟質フィルム・シートが使用されている。
また、このフィルム・シートとしては、エチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合樹脂やエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂からなる単層フィルム・シート等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のエチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合樹脂やエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂からなる単層フィルム・シートは、柔軟性があり、また、高周波ウェルダー適性に優れるという利点を有する点では、二次加工を必要とすることが多い上記用途での使用に適していると言えるが、反面、表面に傷が付き易い（耐傷性に劣る）という欠点を有しており、従来からこれを改善するための種々の提案、具体的には、脂肪酸アマイドを添加したり、表面に塗膜を形成する等の提案がなされている。
【０００４】
しかしながら、上記のような手法で耐傷性を改善しようとした場合、エチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合樹脂やエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂からなるフィルム・シートが元来有している高周波ウェルダー適性に優れるといったような特性を損なう場合が多い。
【０００５】
また、エチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合樹脂やエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂からなる単層フィルム・シートは、耐熱性に劣り、８０〜９０℃程度の温度でも、変形が生じてしまい易いという欠点、或いは、裁断性に劣り、裁断時に刃が入りにくいため、端部（裁断することによってできる端部）近傍が伸びて変形が生じ易いという欠点も有していた。
【０００６】
一方、上記の課題を解決するために、エチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合樹脂やエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂のみからなるフィルム・シートの両面に、ポリプロピレンからなる外層を形成することも検討してみたが、一般に使用されているポリプロピレン、具体的には、プロピレンの単独重合体であるホモポリプロピレン、プロピレンとエチレンのランダム共重合体であるランダムポリプロピレン、プロピレンとエチレンのブロック共重合体であるブロックポリプロピレン、等のポリプロピレンを用いた場合には、エチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合樹脂やエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂からなるフィルム・シートの表面に、接着剤等を介さずに直接積層することが実質的に不可能であった。
【０００７】
また、一般に使用されている上記のポリプロピレンからなる外層を、エチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合樹脂やエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂からなるフィルム・シート表面に、通常使用される接着剤を介して積層したとしても、得られるフィルム・シートは、エチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合樹脂やエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂のみからなる単層フィルム・シートに比べて高周波ウェルダー適性が低下するという問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するものであり、エチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合樹脂やエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂のみからなるフィルム・シートが元来有する高周波ウェルダー適性に優れるという特性を損なうことなく、表面に耐傷性、耐熱性及び裁断性を改善したフィルム・シートを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた本発明のフィルム・シートは、中間層を形成するエチレン系樹脂が、エチレン及びエチレン性不飽和結合とカルボキシル基又は無水カルボン酸基を有し、エチレンと共重合可能なモノマー（Ａ）との共重合体或いはエチレン及び（Ａ）及び（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体の単独或いはその他のエチレン系樹脂との混合物であるオレフィン系樹脂であり、外層を形成するオレフィン系樹脂が、ポリプロピレンを主体とするオレフィン系樹脂であることを特徴とするオレフィン系樹脂製多層フィルム・シートである。
【００１０】
本発明のオレフィン系樹脂製多層フィルム・シートの中間層を形成するエチレン系樹脂が、上記した通り、エチレン及びエチレン性不飽和結合とカルボキシル基又は無水カルボン酸基を有し、エチレンと共重合可能なモノマー（Ａ）との共重合体或いはエチレン及び（Ａ）及び（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体の単独或いはその他のエチレン系樹脂との混合物であるオレフィン系樹脂である。
【００１１】
エチレン性不飽和結合とカルボキシル基又は無水カルボン酸基を有し、エチレンと共重合可能なモノマー（Ａ）には、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸等及びこれらからなるカルボン酸無水物が挙げられる。
また、本発明に用いるエチレン性不飽和結合とカルボキシル基又は無水カルボン酸基を有し、エチレンと共重合可能なモノマー（Ａ）は、一種類のみでも、複数種を混合して用いても良い。
【００１２】
エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合樹脂は、エチレンと、アクリル酸エステル又は／及び（メタ）アクリル酸エステルを共重合させたものであり、具体的には、上記したエチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合樹脂の他、エチレン−メチルアクリレート共重合樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂、等が使用できる。
【００１３】
また、このエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合樹脂としては、（メタ）アクリル酸エステル成分が５〜３０重量％のものが好適であり、特に高周波ウェルダー適性の観点から１５〜３０重量％のものがより好適である。
【００１４】
勿論、このエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合樹脂としては、エチレンと共重合する（メタ）アクリル酸エステルの種類やその含有量等が異なるものを混合したものであっても良い。
また、得られるフィルム・シートの特性を損なわない範囲であれば、エチレン及び（メタ）アクリル酸エステル以外の単量体成分が共重合したものであっても差し支えない。
【００１５】
エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂としては、酢酸ビニル成分が５〜３０重量％のものが好適であり、特に高周波ウェルダー適性の観点から１５〜３０重量％のものがより好適である。
【００１６】
勿論、このエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂としては、酢酸ビニル含有量が異なるものを混合したものであっても良い。
また、得られるフィルム・シートの特性を損なわない範囲であれば、エチレン及び酢酸ビニル以外の単量体成分が共重合したものであっても差し支えない。
【００１７】
中間層を形成するエチレン系樹脂は、上記した通り、エチレン及びエチレン性不飽和結合とカルボキシル基又は無水カルボン酸基を有し、エチレンと共重合可能なモノマー（Ａ）との共重合体或いはエチレン及び（Ａ）及び（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体の単独或いはその他のエチレン系樹脂との混合物であるオレフィン系樹脂には、必要に応じて、耐電防止剤、酸化防止剤、ヒンダードアミン系化合物等の光安定剤、滑剤、紫外線吸収剤、無機充填剤、顔料等の着色剤、等の各種添加剤を添加しても良い。
【００１８】
本発明のオレフィン系樹脂製多層フィルム・シートの中間層は、得られるフィルム・シートの特性を損なわない範囲であれば、上記のエチレン及びエチレン性不飽和結合とカルボキシル基又は無水カルボン酸基を有し、エチレンと共重合可能なモノマー（Ａ）との共重合体或いはエチレン及び（Ａ）及び（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体に、それ以外の共重合体、具体的には、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等のポリエチレン；ポリプロピレン（ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン等）；ポリブテン；エチレン系エラストマー；オレフィン系ゴム；等を混合しても差し支えない。
【００１９】
本発明のオレフィン系樹脂製多層フィルム・シートには、上記の中間層の両面にプロピレン系樹脂からなる外層が形成される。
この外層を形成するプロピレン系樹脂は、上記した通り、ポリプロピレンを主体とするオレフィン系樹脂である。
【００２０】
低融点ランダムポリプロピレンとは、例えば、プロピレン、エチレン及びブテンのランダム共重合体（プロピレン−エチレン−ブテン三元共重合体）等の融点１４０℃以下のランダムポリプロピレンである。
尚、ここで言う融点とは、示差走査熱量計（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）分析におけるセカンドラン（２ｎｄ ｒｕｎ）の最大ピークの温度をいう。
【００２１】
シンジオタクチックポリプロピレンとは、例えば、メタロセン触媒を用いて重合させることにより得られるものである。
【００２２】
また、得られるオレフィン系樹脂製多層フィルム・シートを高周波ウェルダーにより接合したときの溶着強度をより向上させるためには、上記のポリプロピレンを主体とするオレフィン系樹脂に、水素添加ゴムを混合するのが望ましい。
この水素添加ゴムとしては、水素添加スチレン−ブタジエンゴム、水素添加スチレン−イソプレンゴム、水素添加エチレン−ブタジエンブロックゴム、水素添加スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合ゴム、等が使用できる。
また、外層を形成するポリプロピレンを主体とするオレフィン系樹脂に上記の水素添加ゴムを混合するときの混合比率は、ポリプロピレンを主体とするオレフィン系樹脂が９８〜７０重量％、水素添加ゴムが２〜３０重量％の範囲であり、特に好ましくは、ポリプロピレンを主体とするオレフィン系樹脂が９５〜８０重量％、水素添加ゴムが５〜２０重量％の範囲である。
【００２３】
外層を形成するポリプロピレンを主体とするオレフィン系樹脂（上記した水素添加ゴムとの混合物も含む、以下同じ）には、中間層を形成するエチレン系樹脂と同様に、必要に応じて、帯電防止剤、酸化防止剤、ヒンダードアミン系化合物等の光安定剤、滑剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、無機充填剤、顔料等の着色剤、等の各種添加剤を添加してもよい。
【００２４】
また、得られるフィルム・シートの特性を損なわない程度であれば、外層にポリプロピレン以外の重合体、具体的には、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等のポリエチレン；エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のエチレン系共重合体；ポリプロピレン（ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン）；ポリブテン；エチレン系エラストマー；オレフィン系ゴム；等を混合することができる。
【００２５】
本発明のオレフィン系樹脂製多層フィルム・シートは、中間層の両面に外層を形成してなるが、本発明の多層フィルム・シートにおいては、中間層と外層との層間接着性に優れ、両層の間に接着剤を介する必要がないので、その形成手段として好ましくは、製造工程が簡略である共押出法や共押出インフレーション方である。
勿論、中間層と外層とを、カレンダー法、押出法、インフレーション法等の手段によって別々に成形し、それらを熱ラミネートもしくは適宜の接着剤による接着等の手段で積層する等によっても本発明の多層フィルム・シートを得ることができる。
【００２６】
本発明のオレフィン系樹脂製多層フィルム・シートの厚さについては、特に限定されるものではないが、上記用途として一般的には、０．０３〜２．０ｍｍ程度である。
【００２７】
また、本発明のオレフィン系樹脂製多層フィルム・シートにおける中間層と各外層との厚さの比は、それぞれ２：１〜４０：１（すなわち、１／２／１〜１／４０／１）の範囲とするのが望ましい。
中間層と外層との厚さの比が、上記範囲を著しく逸脱した場合、本発明の課題を解決し得る多層フィルム・シートを得ることができない。
尚、両外層の厚さは必ずしも同じであることを要しない。
【００２８】
本発明のオレフィン系樹脂製多層フィルム・シートは、片面もしくは両面に、梨地や絹目等のエンボス絞を形成することもできるし、通常の印刷によるプリント模様を形成することもできる。
また、水系、溶剤系、紫外線硬化型等の各種塗料による塗膜を形成することも可能であるが、塗膜を形成した部分は、高周波ウェルダー適性が著しく低下するので、塗膜を形成する場合には、この点に留意する必要がある。勿論、プリント模様を形成する場合も同様である。
【００２９】
上記の構成からなる本発明のオレフィン系樹脂製多層フィルム・シートは、軟質で、耐傷性、耐熱性に優れており、また着色剤を含まない、或いは着色剤の添加量が少ない場合（即ち、着色透明フィルム・シートとした場合）には、透明性にも優れるものである。
また、高周波ウェルダー適性や裁断性にも優れるので、二次加工を要する用途への使用に好適である。
【００３０】
【実施例】
以下に、本発明の具体的な実施例を挙げるが、本発明は以下に挙げる実施例に限定されるものではない。
【００３１】
［実施例１〜８］
表１及び表２に示す配合からなる中間層用樹脂組成物及び外層用樹脂組成物を用い、三層Ｔダイ押出機で共押出して、オレフィン系樹脂製多層フィルムを得た。
また、得られたフィルムについて、高周波ウェルダー適性、耐傷性、透明性、層間接着、耐熱性及び裁断性を、下記基準にて評価した。結果を表１及び表２に併せて示す。
【００３２】
（ａ）高周波ウェルダー適性
◎：ウェルダー刃を加熱しなくても溶着可能
○：ウェルダー刃を４０〜６０℃に加熱することで溶着可能
△：ウェルダー刃を７０℃以上に加熱することで溶着可能
×：高周波ウェルダー加工は実質的に不可能
（ｂ）耐傷性
学振型摩擦試験機（基布カナキン３号、擦り回数５０回）で擦過した後、ＪＩＳ−Ｋ−６７１４に基づいてヘイズ値（単位％）を測定し、擦過前のヘイズ値と比較した。
○：ヘイズ値増加が２０％未満
×：ヘイズ値増加が２０％以上
（ｃ）透明性
○：ヘイズ値が１０％未満
×：ヘイズ値が１０％以上
（ｄ）層間接着性
○：良好（高周波ウェルダー加工時、各層の層間で容易に剥離せず）
×：不良（高周波ウェルダー加工時、各層の層間で容易に剥離する）
（ｅ）耐熱性
○：１００℃中に１時間放置しても、変形が見られない
×：１００℃中に１時間放置したとき、変形が見られる
（ｆ）裁断性
○：フィルムを５０枚重ねて裁断したときに、フィルム端部の変形が見られない
×：フィルムを５０枚重ねて裁断したときに、フィルム端部に変形が見られる
＊１ エチレン−アクリル酸
ニュークレル Ｎ１２０７Ｃ（三井デュポン ポリケミカル製）
＊２ エチレン−酢酸ビニル
エバテートＫ２０１０（住友化学製）
＊３ エチレン−メチル（メタ）アクリレート
レクスパール ＲＢ３２４０（日本ポリオレフィン製）
＊４ ランダムポリプロピレン
ＢＴ−２００ｆ（チッソ製）融点１４８℃
＊５ 低融点ランダムポリプロピレン
ノバテックＰＰ ＦＬ４０（日本ポリケム製）融点１３５℃
＊６ シンジオタクチックポリプロピレン
テアロ ＳＰＨ０４５３Ｅ（三井化学製）
＊７ ダイナロン １３２０Ｐ（日本合成ゴム製）
＊８ ウェルダー加工時に層間剥離した
表１〜３の組成に関する数値は全て重量部
【００３３】
【表１】

【００３４】
【表２】

【００３５】
［比較例１〜３］
中間層用エチレン系受精組成物及び外層用プロピレン系樹脂組成物を表３に示すものに変える以外は、実施例と同様にしてオレフィン系樹脂製多層フィルムを得た。
但し、比較例２については、外層を形成せず、厚さ０．３ｍｍの単層フィルムとしたものである。
また、得られたフィルムについて、高周波ウェルダー適性、耐傷性、透明性、層間接着性、耐熱性及び裁断性を、実施例１〜３と同様にして評価した。結果を表３に併せて示す。
【００３６】
【表３】

【００３７】
尚、参考までに、実施例５のオレフィン系樹脂製多層フィルムの部分拡大断面図を図１に示す。
図中の符号１はオレフィン系樹脂製多層フィルムを、符号１１は中間層を、符号１２（ａ）及び（ｂ）は外層をそれぞれ示している。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明のオレフィン系樹脂製多層フィルム・シートは、高周波ウェルダー適性、層間接着性、耐傷性、耐熱性、裁断性に優れ、文具用、各種ケース類用、包装用、農業用、等として好適に使用できる。
また、着色剤の添加量が少ない場合や、着色剤を全く添加しないような場合では、透明性にも優れるという利点がある。
【００３９】
更に、本発明のオレフィン系樹脂製多層フィルム・シートは、中間層と外層との間に接着剤を介在させなくても優れた層間接着性を有するので、共押出法等により容易に製造できるものである。
【００４０】
更にまた、外層を形成するオレフィン系樹脂に水素添加ゴムを混合した場合には、高周波ウェルダー加工による溶着部の接着強度が更に向上するという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・オレフィン系樹脂製多層フィルム
１１・・・中間層
１２（ａ），（ｂ）・・・外層

Claims (3)

1. エチレン系樹脂からなる中間層及びその両面に形成されたオレフィン系樹脂からなる外層とから構成されるオレフィン系樹脂製多層フィルム又はシートであって、
   中間層を形成するエチレン系樹脂が、エチレン及びエチレン性不飽和結合とカルボキシル基又は無水カルボン酸基を有し、エチレンと共重合可能なモノマー（Ａ）との共重合体或いはエチレン及び（Ａ）及び（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体の単独或いはその他のエチレン系樹脂との混合物であるオレフィン系樹脂であり、
   外層を形成するオレフィン系樹脂が、融点が１４０℃以下の低融点ランダムポリプロピレンを主体とするオレフィン系樹脂である、
   高周波ウェルダー適性に優れたオレフィン系樹脂製多層フィルム又はシート。
2. 中間層のカルボキシル基又は無水カルボン酸基を有する共重合体以外の他のエチレン系樹脂がエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂或いはエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合樹脂である請求項１に記載の高周波ウェルダー適性に優れたオレフィン系樹脂製多層フィルム又はシート。
3. 中間層と外層との厚さの比率が、外層：中間層：外層＝１：２：１〜１：４０：１の範囲である請求項１または２に記載の高周波ウェルダー適性に優れたオレフィン系樹脂製多層フィルム又はシート。

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