JP4815717B2 - 積層フィルム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層フィルムに関し、更に詳しくは、少なくとも二枚以上のフィルム材料を二液反応型接着剤または一液反応型接着剤を用いて貼り合わせて製造される積層フィルムであって、その全面でも一部の面でも、所望の部分を加熱することにより、その部分のラミネート強度と易引き裂き性とを向上させた積層フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、積層フィルムに要望される様々な機能、美観、コストを満足させるために、各種プラスチックフィルム、金属箔、紙、セロハンなどを貼り合わせて多層複合化することが行われてきた。このような多層複合化を行うための貼り合わせ技術は、貼り合わせるフィルム材料の材質および必要とされる接着性能に応じて、公知のウェットラミネート法、ホットメルトワックスラミネート法、押し出しラミネート法（所謂サンドイッチラミネート法）、ドライラミネート法、その他サーマルラミネート法などの中から適宜選定して使用されている。
【０００３】
これらのラミネート法の中でも、ドライラミネート法は、水、溶剤などの非吸収性材料同士の貼り合わせにも好適に使用でき、多種類のフィルムの組み合わせが可能で、その接着性能にも優れていることから、多く使用されている。
また、ドライラミネートに用いる接着剤としては、通常、二液反応型接着剤が用いられるが、一液反応型接着剤を用いることもできる。
二液反応型接着剤を用いる場合、それは高分子末端に水酸基を有するポリオール成分とイソシアネート基を有するポリイソシアネート成分とからなり、水酸基とイソシアネート基の反応でウレタン結合を形成して硬化するものである。
上記ポリオール成分としては、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオールが用いられ、ポリイソシアネート成分とは、常温でも反応、硬化するが、加熱により反応、硬化が促進される。
【０００４】
一液反応型接着剤としては、例えば、イソシアネート基を末端にもつプレポリマーポリウレタンを単独で使用し、空気中の水分やフィルム表面に吸着している水分との反応で尿素結合を形成して硬化するものがあり、熱により硬化が促進される。このプレポリマーの代表的なものとして、例えば、ポリエーテルポリオールとジイソシアネートを反応させて得られるポリエーテルポリウレタンポリイソシアネート、ポリエステルポリオールとジイソシアネートを反応させて得られるポリエステルポリウレタンポリイソシアネートがある。
このほか一液硬化型接着剤としてアクリル系樹脂を用いたものもあり、貼り合わせるフィルムの種類によっては使用することができる。
【０００５】
従って、各種プラスチックフィルムやアルミニウム箔などの金属箔のドライラミネートの際には、通常、有機溶剤を加えて適度の粘度に調節した前記二液反応型接着剤または一液反応型接着剤を、ドライラミネート装置で貼り合わせを行う一方のフィルムに塗布し、ドライヤーで加熱乾燥して溶剤成分を除いた後、接着剤塗布面にもう一方のフィルムを重ねてニップロールで密着させ、ロール状に巻き上げた後、更に、３５℃で１２０時間〜５０℃で４８時間などの条件で恒温室に保管して反応、硬化させる方法で貼り合わせを行っている。
【０００６】
このような方法で各種プラスチックフィルムのドライラミネートを行うことにより、平均的なラミネート強度として３．９２〜５．８８Ｎ／１５ｍｍ幅の強度が得られている。このラミネート強度は、例えば、包装用の袋、その他一般的な用途に用いる積層フィルムのラミネート強度としては十分であり、むしろレベルの高いものである。
因みに、各種プラスチックフィルムを、熱接着性樹脂を接着剤の代わりに膜状に溶融押し出して積層する押し出しラミネート法で積層した場合、そのラミネート強度は０．９８〜２．９４Ｎ／１５ｍｍ幅程度であり、これと比較してもレベルの高いことが分かる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、積層フィルムの性能として、ラミネート強度の絶対的な強さ、或いは易引き裂き性の要素を重視した場合には、上記３．９２〜５．８８Ｎ／１５ｍｍ幅のラミネート強度でも未だ十分ではなく、例えば、異なる種類のプラスチックフィルムが貼り合わされた積層フィルムを引き裂いた場合、その引き裂き部に積層フィルムの層間剥離（接着剥がれ）が発生し、引き裂き方向に乱れを生じ、また、引き裂き抵抗力が大きくなり、ラミネート強度および易引き裂き性に劣る問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、少なくとも二枚以上のフィルムを二液反応型接着剤または一液反応型接着剤を用いて貼り合わせてなる積層フィルムであって、個々のフィルムが有する特性が生かされ、且つ、積層フィルムの一部の面でも全面でも所望の部分でラミネート強度が高められると共に、易引き裂き性が向上された積層フィルムを生産性よく提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、以下の本発明により解決することができる。即ち、請求項１に記載した発明は、少なくとも二枚以上のフィルムを二液反応型接着剤または一液反応型接着剤を用いて貼り合わせてなる積層フィルムに対して、３５〜５０℃で４８〜１２０時間のエージング処理を行った後、前記積層フィルムの引き裂き予定の引き裂き部の面を、６０〜２００℃の範囲で加熱処理してなり、前記引き裂き部のラミネート強度と易引き裂き性を向上させたことを特徴とする積層フィルムからなる。
【００１０】
本発明において、フィルムの貼り合わせに用いる二液反応型接着剤または一液反応型接着剤は、熱によりその反応、硬化が促進されるものであれば何でもよく、例えば、ドライラミネート用接着剤として知られる前記ポリウレタン系などの二液または一液反応型接着剤を好適に使用することができる。
また、貼り合わされた積層フィルムの加熱条件は、貼り合わされた両側のフィルムの耐熱性に左右されるため一律ではないが、加工性、生産性の点から、その積層フィルムを溶融変形させない範囲で、できるだけ高温、短時間で行うことが好ましく、それにより加熱処理部の二液反応型または一液反応型接着剤の反応、硬化が更に進められ、その部分のラミネート強度と易引き裂き性を向上させることができる。
【００１１】
加熱方法に関しても、特に限定はされず、熱板などを用いて圧着する平板加熱方式のほか、熱ロールを用いて圧着するロータリー加熱方式などで効率よく加熱処理することができる。パターン状に加熱する場合でも、熱板或いは熱ロールの表面をパターン状に加工することで容易に対応することができる。
【００１２】
このような構成を採ることにより、積層フィルムに使用された個々のフィルムの特性が生かされ、且つ、積層フィルムの全面でも一部の面でも所望の部分が加熱され、その部分のラミネート強度と易引き裂き性とが向上された積層フィルムを生産性よく提供することができる。
このような積層フィルムは、ラミネート強度および易引き裂き性に優れると共に、貼り合わせ用の接着剤に二液反応型接着剤または一液反応型接着剤が使用されているので、接着部が耐熱性にも優れており、比較的高温の条件下で使用されるテープ類や各種工業用部材などに好適に使用することができる。
【００１３】
請求項２に記載した発明は、前記フィルムが、単独または複数のフィルムを貼り合わせてなる基材フィルムと、その一方の面に貼り合わされた熱接着性樹脂フィルムとで形成されていることを特徴とする請求項１記載の積層フィルムからなる。
【００１４】
このような構成を採ることにより、前記請求項１に記載した発明の作用効果に加えて、積層フィルムに熱接着性が付与されるので、ヒートシールにより製袋される各種の袋のほか、成形容器の熱封緘性蓋材、熱接着性ラベル、或いはラッピング包装用などの積層フィルムとして使用でき、且つ、その開封位置などの切り取り線を含む部分を加熱処理することにより、ラミネート強度の向上と共に、易引き裂き性が向上され、一層容易に所望の位置で積層フィルムを引き裂いて開封或いは切断することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の積層フィルムの製造に用いる材料、即ち、フィルムおよび二液反応型接着剤、一液反応型接着剤、そして、積層フィルムの製造方法など発明の実施の形態について説明する。
本発明の積層フィルムの製造に用いるフィルムとしては、特に限定はされず、各種プラスチックフィルムのほか、アルミニウム箔、銅箔、錫箔、鋼箔、鉛箔などの金属箔、各種の紙などを使用することができる。
【００１６】
プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６、ＭＸＤ６（ポリメタキシリレンアジパミド）などのポリアミド、ポリプロピレンまたはその共重合体、、ポリエチレンまたはその共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、熱可塑性ポリウレタン、ポリメチルメタアクリレート、フッ素系樹脂などの延伸または無延伸フィルムのほか、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトンなどのエンジニアリングプラスチックフィルムも使用することができる。
【００１７】
本発明において、上記のようなフィルムの貼り合わせには、二液反応型接着剤または一液反応型接着剤を用いるが、先に説明したように、熱によりその反応、硬化が促進されるものであれば何でもよく、例えば、ドライラミネート用に使用されているポリウレタン系などの二液反応型接着剤または一液反応型接着剤を好適に使用することができる。
上記二液反応型接着剤は、高分子末端に水酸基を有するポリオール成分とイソシアネート基を有するポリイソシアネート成分とからなり、水酸基とイソシアネート基の反応でウレタン結合を形成して硬化するものであり、上記ポリオール成分としては、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオールなどを使用することができる。また、ポリイソシアネート成分としては、具体的には、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリス（イソシアネートフェニル）、メタン−トリス（イソシアネートフェニル）チオホスフェートなどのイソシアネートモノマーや、トリ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などイソシアネートモノマーをトリメチロールプロパンに付加したウレタンプレポリマー、ヘキサメチレンジイソシアネートビューレット、ヘキサメチレンジイソシアネート及びイソホロンジイソシアネートトリマーなどのイソシアネート変性体などを使用することができる。
【００１８】
上記一液反応型接着剤は、先に説明したように、主に、イソシアネート基を末端にもつプレポリマーポリウレタンが単独で使用され、例えば、ポリエーテルポリオールとジイソシアネートを反応させて得られるポリエーテルポリウレタンポリイソシアネート、ポリエステルポリオールとジイソシアネートを反応させて得られるポリエステルポリウレタンポリイソシアネートなどを使用することができる。また、アクリル系の一液硬化型接着剤もあり、フィルムの種類によっては適宜使用することができる。
【００１９】
前記ポリウレタン系二液反応型接着剤には、その接着強度、耐熱接着性、反応速度を一層向上させるための助剤として、チタンカップリング剤、シランカップリング剤、或いは無機フィラーなどを添加することもできる。
以上のような二液反応型接着剤または一液反応型接着剤は、通常、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトンなどの溶剤を適宜加えて塗布液を作製し、ロールコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法、グラビアリバースコート法などの塗布手段を備えたドライラミネーターで、貼り合わせを行う一方のフィルムに塗布し、加熱乾燥して溶剤成分を除いた後、接着剤塗布面にもう一方のフィルムを重ねてニップロールで密着させ、ロール状に巻き上げた後、更に、３５〜５０℃、４８〜１２０時間程度エージング処理する方法で使用される。
このような二液反応型接着剤または一液反応型接着剤の塗布量は、乾燥時の塗布量で０．５〜７ｇ／ｍ² 程度が適当である。
【００２０】
本発明では、このような方法で貼り合わされた積層フィルムを更に加熱処理することにより、そのラミネート強度および易引き裂き性を向上させるものである。この加熱処理の方法は、特に限定はされないが、できるだけ効率的に行うことが好ましく、そのためには、先にも説明したように、例えば、加熱板や加熱ロールなどを用いて、積層フィルムを高温、短時間で加熱圧着する方法を採ることが好ましい。加熱温度としては、積層フィルムを溶融変形させない範囲で、高温であることが、加熱時間を短くできる点で好ましく、通常、６０〜２００℃の範囲が適当であり、８０〜１５０℃の範囲が更に好ましい。
加熱温度が、６０℃未満の場合は加熱時間が長くなり、２００℃を超える場合は積層フィルムに熱変形を生じやすくなるため好ましくない。
積層フィルムを加熱する際の圧力は、強くしすぎると、積層フィルムに熱変形を生じるため、加熱温度との兼ね合いもあるが、積層フィルムを熱変形させない程度の軽めの圧力でよい。
一例として、ラミネート強度が３．９２〜４．９０Ｎ／１５ｍｍ幅の積層フィルムを、加熱板を用いて１２０℃で０．５〜２秒間加熱することにより、ラミネート強度を８．８２〜１１．７６Ｎ／１５ｍｍ幅まで向上させることができた。
【００２１】
【実施例】
以下に、図面を用いて本発明を更に具体的に説明する。但し、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の図面に限定されるものではない。
図１、図２、図３は、それぞれ本発明の積層フィルムの一実施例の構成を示す模式断面図である。
【００２２】
図１は、本発明の積層フィルムの第１の実施例の構成を示す模式断面図であり、図１に示した積層フィルム１０は、第１のフィルム１と第２のフィルム２とを二液反応型接着剤または一液反応型接着剤３を用いて、例えば、ドライラミネート方式で貼り合わせると共に、その一部の面、即ち、加熱処理部Ａで示した部分をパターン状に加熱処理して、この部分のラミネート強度と易引き裂き性を向上させて構成したものである。
尚、上記加熱処理部Ａは、所望に応じて積層フィルムの全面を加熱処理して、全面に加熱処理部Ａを設けることもできる。
また、第１のフィルム１と第２のフィルム２とは、それぞれ単独のフィルムでもよいが、複数のフィルムを積層したフィルムであってもよい。
【００２３】
このような構成を採ることにより、積層フィルムの一部の面でも、全面でも所望の部分が加熱処理され、その部分のラミネート強度と易引き裂き性が向上された積層フィルムを容易に提供することができる。
また、このような積層フィルムは、先に説明したように、その接着部が耐熱性にも優れることから、比較的高温の条件下で使用されるテープ類や各種工業用部材などに好適に使用することができる。
【００２４】
図２は、本発明の積層フィルムの第２の実施例の構成を示す模式断面図であり、図２に示した積層フィルム２０は、前記図１に示した積層フィルム１０の構成において、一方のフィルム、この場合、第２のフィルム２のみを特に熱接着性樹脂フィルム４に変更して構成したものである。
即ち、第１のフィルム１と熱接着性樹脂フィルム４とを二液反応型接着剤または一液反応型接着剤３を用いて、例えば、ドライラミネート方式で貼り合わせると共に、その加熱処理部Ａで示した部分をパターン状に加熱処理して、この部分のラミネート強度と易引き裂き性を向上させて構成したものである。
この場合も、加熱処理部Ａは、所望に応じて積層フィルムの全面を加熱処理して、全面を加熱処理部Ａとすることもできる。また、第１のフィルム１と熱接着性樹脂フィルム４とは、それぞれ単独のフィルムでもよいが、複数のフィルムを積層したフィルムであってもよい。
【００２５】
尚、上記熱接着性樹脂フィルム４としては、具体的には低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（Ｌ・ＬＤＰＥ）、エチレン・αオレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、アイオノマーのほか、ポリプロピレンまたはその共重合体、或いは熱可塑性共重合ポリエステル樹脂などの無延伸フィルムを使用することができる。
【００２６】
このような構成を採ることにより、積層フィルム２０に熱接着性が付与されるので、ヒートシールにより製袋される各種の袋のほか、成形容器の熱封緘性蓋材、熱接着性ラベル、或いはラッピング包装用などの積層フィルムとして使用することができ、しかも、それらの開封位置や切り取り位置などの切り取り線を含む部分を加熱処理することにより、ラミネート強度と共に、易引き裂き性が向上され、一層容易に所望の位置で積層フィルムを引き裂いて開封或いは切断することができるようになる。
【００２７】
図３は、本発明の積層フィルムの第３の実施例の構成を示す模式断面図であり、図３に示した積層フィルム３０は、前記図１に示した積層フィルム１０の構成において、第２のフィルム２の表面に、更に二液反応型接着剤または一液反応型接着剤３a を介して熱接着性樹脂フィルム４を追加して貼り合わせて積層フィルムを形成すると共に、その一部の面、即ち、加熱処理部Ａで示した部分を加熱処理して、この部分のラミネート強度と易引き裂き性を向上させて構成したものである。
この構成は、前記図２に示した積層フィルム２０の構成において、第１のフィルムとして、二枚のフィルムを二液反応型接着剤または一液反応型接着剤を用いて貼り合わせた複合フィルムを用いた構成を具体的に示したものでもある。
また、図３に示した積層フィルム３０の構成において、図において上側の積層フィルム１０に相当する部分には、必要に応じて更にフィルムの貼り合わせ枚数を増やした多層構成の積層フィルムを用いることもできる。
【００２８】
このような構成を採った場合も、用途としては、前記図２に示した構成の積層フィルムと同様であるが、熱接着性樹脂フィルム４を除く基材フィルムの部分で、そのフィルムの貼り合わせ枚数を増やした分、機能性を高めることができ、積層フィルムの性能を一層優れたものにすることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上、詳しく説明したように、本発明によれば、少なくとも二枚以上のフィルムを二液反応型接着剤または一液反応型接着剤を用いて貼り合わせてなる積層フィルムであって、個々のフィルムが有する特性が生かされ、且つ、積層フィルムの一部の面でも全面でも所望の部分を加熱処理することにより、その部分のラミネート強度と易引き裂き性を向上させることができ、一層機能性に優れた積層フィルムを生産性よく提供できる効果を奏する。
また、このような積層フィルムは、貼り合わせを行うフィルムの選択により、所望の機能を付加できると共に、貼り合わせ部に二液反応型接着剤または一液反応型接着剤が使用されており、耐熱接着性にも優れることから、比較的高温の条件下で使用されるテープ類や各種工業用部材のほか、包装材料の分野でも、その易引き裂き性を利用して、開封性或いはカット性に優れた袋や蓋材、ラベル、ラッピング包装材などに用いる積層フィルムとして好適に使用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層フィルムの第１の実施例の構成を示す模式断面図である。
【図２】本発明の積層フィルムの第２の実施例の構成を示す模式断面図である。
【図３】本発明の積層フィルムの第３の実施例の構成を示す模式断面図である。
【符号の説明】
１ 第１のフィルム
２ 第２のフィルム
３、３a 二液反応型接着剤または一液反応型接着剤
４ 熱接着性樹脂フィルム
Ａ 加熱処理部
１０、２０、３０ 積層フィルム

Claims (2)

1. 少なくとも二枚以上のフィルムを二液反応型接着剤または一液反応型接着剤を用いて貼り合わせてなる積層フィルムに対して、３５〜５０℃で４８〜１２０時間のエージング処理を行った後、前記積層フィルムの引き裂き予定の引き裂き部の面を、６０〜２００℃の範囲で加熱処理してなり、前記引き裂き部のラミネート強度と易引き裂き性を向上させたことを特徴とする積層フィルム。
2. 前記フィルムが、単独または複数のフィルムを貼り合わせてなる基材フィルムと、その一方の面に貼り合わされた熱接着性樹脂フィルムとで形成されていることを特徴とする請求項１記載の積層フィルム。

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