JP5659063B2 - ラミネート用樹脂組成物並びにその積層体及びその積層体の製造方法 - Google Patents
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Description
しかし、上記の処方では、ヒートシール性が十分なものではなく、保管状態によっては長期帯電防止性能が得られないという問題があった。
しかし、上記樹脂組成物では、ラミネート後の保管状態によっては、帯電防止性能とヒートシール強度が著しく低下し、実用的ではない。
また、長期高温保管でも、それらの効果が持続するラミネート用樹脂組成物並びにそれを用いた積層体及びその積層体の製造方法を提供することにある。
[帯電防止剤(B)]
(b1)グリセリン脂肪酸モノエステル0.10〜0.30重量部
(b2)ポリオキシアルキレンアルキルアミン0.02〜0.1重量部
(b3)脂肪族アルコール0.01〜0.1重量部
(b4)アルキルスルホン酸金属塩0.05〜0.1重量部
さらに、本発明の第4の発明によれば、第1又は2の発明に係るラミネート用樹脂組成物からなる層を、基材上に、押出ラミネート加工することを特徴とする積層体の製造方法が提供される。
[帯電防止剤(B)]
(b1)グリセリン脂肪酸モノエステル0.10〜0.30重量部
(b2)ポリオキシアルキレンアルキルアミン0.02〜0.1重量部
(b3)脂肪族アルコール0.01〜0.1重量部
(b4)アルキルスルホン酸金属塩0.05〜0.1重量部
以下、項目毎に説明する。
本発明に用いられるポリエチレン樹脂(A)は、高圧ラジカル重合法により得られるものであり、ラミネート成形性の観点から、低密度ポリエチレン(LDPE)(A1)が好ましい。
ポリエチレン樹脂(A)は、JIS K7210の190℃、21.18N荷重下で測定したメルトフローレート(MFR)が1〜100g/10分、好ましくは3〜80g/10分、さらに好ましくは5〜70g/10分である。この範囲内であれば、樹脂組成物の溶融張力が適切な範囲となり、ラミネート成形がし易い。
さらに、本発明に用いられるポリエチレン樹脂(A)は、上記の低密度ポリエチレン(LDPE)(A1)以外に、MFRが1〜100g/10分で、密度が0.94〜0.97g/cm3の中密度ポリエチレン(MDPE)または高密度ポリエチレン(HDPE)を併用してもよい。
尚、JIS K6922では、低密度ポリエチレン(LDPE)は、密度が0.910以上〜0.930未満g/cm3、中密度ポリエチレン(MDPE)は、密度が0.930以上〜0.942未満g/cm3、高密度ポリエチレン(HDPE)は、密度が0.942以上g/cm3と、規定されているが、本発明では、便宜的に上記のように、取り扱うものとする。
尚、ここでいう溶融張力とは、東洋精機製作所製キャピログラフを用い、炉内で、190℃で加熱安定された樹脂を内径2.095mm、長さ8mmのオリフィスから1cm/minのピストン速度で押し出し、押し出された溶融樹脂を4m/minの速度で引っ張りその時に生じた抵抗力を測定し、溶融張力値としたものである。
さらに、Mw/Mnは、3.0〜15、好ましくは4.0〜10である。溶融張力、Mw/Mnは、樹脂の弾性項目であり、上記の範囲であれば、シート成形がし易い。
尚、Mw/Mnは、GPC分析による重量平均分子量/数平均分子量である。
本発明に用いられる帯電防止剤(B)は、下記(b1)〜(b4)の4種の成分をからなるものである。
(b1)グリセリン脂肪酸モノエステル
(b2)ポリオキシアルキレンアルキルアミン
(b3)脂肪族アルコール
(b4)アルキルスルホン酸金属塩
本発明において、(b1)グリセリン脂肪酸モノエステルは、炭素数8〜22、好ましくは炭素数12〜18の脂肪酸とグリセリン、ジグリセリン又はトリグリセリンとのモノエステル体である、モノグリセリン脂肪酸モノエステル、ジグリセリン脂肪酸モノエステル、トリグリセリン脂肪酸モノエステルである。
炭素数8〜22、好ましくは炭素数12〜18の脂肪酸としては、カプリル酸、ノナン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン酸等が挙げられ、帯電防止性及びヒートシール強度の観点からラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸が好ましく、ステアリン酸がより好ましい。
モノグリセリン脂肪酸モノエステルは、下記一般式(I)で表される化合物が好ましく、R1COOHで表される脂肪酸とグリセリンのエステル化反応により得られる化合物である。
グリセリン脂肪酸モノエステルとしては、ラウリン酸モノグリセリド、パルミチン酸モノグリセリド、ステアリン酸モノグリセリド、オレイン酸モノグリセリド、リノール酸モノグリセリド等が挙げられる。
市販品としては、エレクトロストリッパーTS−5(花王(株)製、商標、グリセリンモノステアレート)などが挙げられる。
また、ジグリセリン脂肪酸モノエステルとしては、ジグリセリンモノラウレート、ジグリセリンモノパルミテート、ジグリセリンモノステアレート、ジグリセリンモノオレート、ジグリセリンモノリノレート等が挙げられる。
さらに、トリグリセリン脂肪酸モノエステルとしては、トリグリセリンモノラウレート、トリグリセリンモノパルミテート、トリグリセリンモノステアレート、トリグリセリンモノオレート、トリグリセリンモノリノレート等が挙げられる。
これらの化合物は、単独又は混合物のいずれであっても使用できる。
これらの中では、帯電防止性とヒートシール性の観点から、ジグリセリン脂肪酸モノエステル又はトリグリセリン脂肪酸モノエステルが好ましく、ジグリセリン脂肪酸モノエステルがより好ましい。
(b2)ポリオキシアルキレンアルキルアミンは、下記一般式(II)で表される化合物である。
好ましいポリオキシアルキレンアルキルアミンは、ラウリルジエタノールアミン、パルミチルジエタノールアミン、ステアリルジエタノールアミン、オレイルジエタノールアミン等が挙げられる。ラウリルジエタノールアミン、ミリスチルジエタノールアミン、パルミチルジエタノールアミン、ステアリルジエタノールアミン、オレイルジエタノールアミン、ラウリルジイソプロパノールアミン、ミリスチルジイソプロパノールアミン、パルミチルジイソプロパノールアミン、ステアリルジイソプロパノールアミン、ドデシルジオキシエチルアミン、テトラデシルジオキシエチルアミン、オクタデシルジオキシエチルアミン、16−オキシヘプタデシルジオキシエチルアミン、オクタデシルオキシエトキシアミン、17−オクタデニルジオキシエチルエチルアミン、1−メチルヘプタデシルジオキシエチルアミン等が挙げられる。これらの化合物は、単独又は混合物のいずれにおいても使用できる。
本発明に係る(b3)脂肪族アルコールは、炭素数12〜30、好ましくは炭素数12〜22、更に好ましくは炭素数12〜18の直鎖若しくは分岐鎖の飽和又は不飽和アルコールである。これら脂肪族アルコールとしては、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、ベヘニルアルコール、セチルアルコール等が挙げられる。これらの化合物は、単独又は混合物のいずれであってもよい。
本発明に係る(b4)アルキルスルホン酸金属塩とは、炭素数8〜22、好ましくは炭素数12〜22、更に好ましくは炭素数12〜18の直鎖もしくは分岐状のアルキル基又はアルケニル基を有するスルホン酸の塩である。
塩を形成する金属は、例えば、Li,Na,Kなどのアルカリ金属、Ba,Mg,Caなどのアルカリ土類金属、及びZn,Alなどの金属が挙げられ、中でも得られる押出ラミネート用樹脂組成物が高い帯電防止性能を有することから、金属として、Na,Liを有するアルキルスルホン酸金属塩が好ましく、Naがより好ましい。
具体的には、ラウリルスルホン酸Na、ラウリルスルホン酸Li、ミリスチルスルホン酸Na、ミリスチルスルホン酸Li、パルミチルスルホン酸Na、パルミチルスルホン酸Liなどが挙げられる。これらの化合物は、単独又は混合物のいずれであってもよい。
〔(b1/b4)〕1.5未満の場合、押出ラミネート加工後の積層体の帯電防止性能が低下し、一方、3.0を超える場合、長期高温保管時による帯電防止性能と接着強度が低下する。
また、(b4)アルキルスルホン酸金属塩に対する(b2)ポリオキシアルキレンアルキルアミンの重量比が〔(b2/b4)〕は、0.3〜1.3であり、好ましくは0.3〜1.0である。
(b2)ポリオキシアルキレンアルキルアミンの重量比が0.3未満の場合、押出ラミネート加工後の積層体の帯電防止性能が低下し、一方、1.3を越える場合、カット性と長期高温保管時時によるヒートシール強度とが低下する。
これらの観点から、配合重量比〔(b1/b4)〕が1.5〜3.0、且つ配合重量比〔(b2/b4)〕が0.3〜1.3であり、配合重量比〔(b1/b4)〕が1.8〜2.8、且つ配合重量比〔(b2/b4)〕が0.3〜1.0であることが、好ましい。
配合重量比〔(b1/b4)〕が3.0を超え、且つ配合重量比〔(b2/b4)〕が1.3を超えると、カット性が低下し、また長期高温保管時による帯電防止性、ヒートシール強度、接着強度、カット性が低下する。また、配合重量比〔(b1/b4)〕が1.5未満で、且つ配合重量比〔(b2/b4)〕が0.3未満では、帯電防止性が低下する。
尚、本発明に用いられるポリエチレン樹脂(A)には、上記以外の帯電防止剤を、本発明を損なわない限り、配合してもよい。
本発明の積層体は、本発明のラミネート用樹脂組成物からなる層を少なくとも片側表面に有することを特徴とする積層体である。
本発明の積層体は、本発明のラミネート用樹脂組成物を基材上に、押出ラミネート加工することにより製造することができる。
押出ラミネート加工とは、本発明のラミネート用樹脂組成物を、押出ラミネート成形法、サンドウィッチラミネート法、共押出ラミネート法等の各種成形法により、各種基材にラミネートし、本発明のラミネート用樹脂組成物を少なくとも片側の表面に有する積層体を得る製造方法である。
また、基材に、本発明のラミネート用樹脂組成物を直接押出ラミネートしてもよいが、基材上にエチレン系重合体層を設け、その上に本発明のラミネート用樹脂組成物を押出ラミートする方法が特に好ましい。
また、基材との接着性を高めるため、基材の接着面に対してはコロナ処理、フレーム処理、アンカーコート処理など、押出ラミネートされるエチレン系重合体に対しては、オゾン処理などの公知の表面処理を施してもよい。
合成高分子重合体フィルムとして、例えばポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム等が挙げられ、これら高分子重合体フィルムは、アルミ蒸着、アルミナ蒸着、二酸化珪素蒸着されたものでもよい。
(1)メルトフローレート(MFR):
JIS K7210の試験条件4(190℃、21.18N荷重)で測定した。
(2)密度:
JIS K7112で測定した。
(1)表面固有抵抗:
三菱油化製の表面固有抵抗測定器MCP−HT250で、500Vの電荷を1分かけ、測定した。
(2)ラミネート接着強度:
15mm幅に切断した積層フィルムを、基材とポリエチレン界面から剥離させ、東洋精機製引張試験機で試料を90度の角度にて、300mm/minの速度で引張り、その強度を測定した。数値が大きい方が好ましい。
(3)ヒートシール強度:
15mm幅に切断した積層フィルムを、シーラント面同士を合わせ、テスター産業製熱盤式ヒートシーラーの上部シールバーを120℃、下部シールバー30℃でシール圧力2kg/cm2、シール時間1秒でヒートシールしたものを東洋精機製引張試験機にて引張速度300mm/分の速度でヒートシール部の強度を測定した。数値が大きい方が好ましい。
(4)カット性(手切れ性):
積層フィルムを手で切り裂いた状態を観察した。評価基準は、以下のとおり。
○:何の抵抗もなく綺麗に切れる。
△:わずかにポリエチレンが残るが使用上問題ない程度で切れる。
×:基材とポリエチレンが剥がれだし、切れ難い。
(1)使用樹脂:
高圧ラジカル法低密度ポリエチレン樹脂(LDPEと称す)(密度:0.919g/cm3、MFR:8g/10分、銘柄:ノバテックLD、LC607K、日本ポリエチレン(株)製)を用いた。
(2)基材:
セロハン#300、二村化学(株)製PLPを用いた。
以下の装置、条件で、積層体を加工した。
装置:モダン社、90mmφシングルラミネート機
ダイ巾:500mm
加工速度:100m/min
アンカーコート剤:トヨバイン210K(ポリエチレンイミン)
ラミネート厚み:30μm
高圧ラジカル法低密度ポリエチレン樹脂(密度:0.919g/cm3、MFR:8g/10分、銘柄:ノバテックLD LC607K、日本ポリエチレン(株)製)100重量部に対して、(b1)グリセリン脂肪酸モノエステルとして、ジグリセリンステアリン酸モノエステル(花王社製、銘柄名:KS−1197A)0.15重量部、(b2)ポリオキシエチレンアルキルアミンとして、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ステアリルアミン0.04重量部及び(b3)脂肪族アルコールとして、ステアリルアルコール0.04重量部との等量混合物(花王社製、銘柄名:エレクトロストリッパーTS−2B)を合計0.08重量部、(b4)平均炭素数14.5のアルキルスルホン酸ナトリウム(花王社製、銘柄名:KS−1197B)0.08重量部を、押出機にて溶融混練してペレット化した。
次に、該ペレットを用いてモダン社、90mmφシングルラミネート機へ供給し、予め基材としてセロハン(#300 二村化学(株)製PLP)と低密度ポリエチレン樹脂(密度:0.918g/cm3、MFR:8g/10分、銘柄:ノバテックLD LC607K、日本ポリエチレン(株)製)とをアンカーコート剤(トヨバイン210K(ポリエチレンイミン)を介して押出ラミネートにより、LDPEが厚さ15μmとなるようにラミネートし得られた積層体のLDPE側上に、さらに、15μmの厚さになるようにラミネートして積層体を得た。
得られた積層体を用いて、接着時と6ケ月保管後(長期高温保管)における基材との接着性、帯電防止性能、カット性を評価した。それらの評価結果を表1に示した。
表1に示す割合で、各(b1)〜(b4)の帯電防止剤の配合量を変化させた以外は、実施例1と同様にして、評価した結果を表1に示した。
表2に示す割合で、各(b1)〜(b4)の帯電防止剤の配合量を変化させた以外は、実施例1と同様にして、評価した結果を表2に示した。
表1、2の数値は、ポリエチレン樹脂(A)100重量部に対する配合重量部である。
上記の表1の結果から、本発明の実施例1〜4に示されるように、(b1)〜(b4)の4種の帯電防止剤を適量使用し、(b1)/(b4)の配合重量比が1.5〜3.0であり、且つ(b2)/(b4)の配合重量比が0.3〜1.3である場合には、接着時と6ケ月保管後(長期高温保管)の評価において、帯電防止性、接着強度、ヒートシール強度、及びカット性に優れるものであった。一方、(b1)〜(b4)の4種の帯電防止剤のうち、1つでも条件を満たさない場合や、(b1)/(b4)の配合重量比及び(b2)/(b4)の配合重量比が範囲外のものは、本願の目的を達成することができなかった。尚、配合重量比は、小数点2桁目を四捨五入した。
Claims (4)
- JIS K7210の190℃、21.18N荷重下で測定したメルトフローレート(MFR)が1〜100g/10分、密度が0.91〜0.97g/cm3の高圧ラジカル重合法で得られたポリエチレン樹脂(A)100重量部に対し、下記の配合量の(b1)〜(b4)の4種成分からなる帯電防止剤(B)を少なくとも配合し、(b1)/(b4)の配合重量比が1.5〜3.0であり、且つ(b2)/(b4)の配合重量比が0.3〜1.3であることを特徴とするラミネート用樹脂組成物。
[帯電防止剤(B)]
(b1)グリセリン脂肪酸モノエステル0.10〜0.30重量部
(b2)ポリオキシアルキレンアルキルアミン0.02〜0.1重量部
(b3)脂肪族アルコール0.01〜0.1重量部
(b4)アルキルスルホン酸金属塩0.05〜0.1重量部 - (b1)グリセリン脂肪酸モノエステルは、ジグリセリン脂肪酸モノエステル又はトリグリセリン脂肪酸モノエステルであることを特徴とする請求項1記載のラミネート用樹脂組成物。
- 請求項1又は2に記載のラミネート用樹脂組成物からなる層を、少なくとも片側表面に有することを特徴とする積層体。
- 請求項1又は2に記載のラミネート用樹脂組成物を、基材上に、押出ラミネート加工することを特徴とする積層体の製造方法。
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