JP5831789B2 - 積層体およびその製造方法 - Google Patents
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前記第一の熱可塑性樹脂フィルムと前記コート層との界面の少なくとも一部で、前記第一の熱可塑性樹脂フィルム中の原子と、前記コート層中の原子との間に結合が形成されており、第一の熱可塑性樹脂フィルムおよび前記積層フィルムが、接着剤を介さずに接着されていることを特徴とするものである。
前記第一の熱可塑性樹脂フィルムおよび/または前記積層フィルムのコート層の少なくとも一方の面、に電子線を照射し、
前記電子線が照射された前記第一の熱可塑性樹脂フィルム面および/または前記積層フィルムのコート層面を重ね合わせて接着する、ことを含んでなることを特徴とするものである。
第一の熱可塑性樹脂フィルムおよび積層フィルム2を構成する第二の熱可塑性樹脂フィルムは、同じ樹脂からなるものであっても、異なる樹脂からなるものであってもよい。使用できる樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、アセタール系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)等のポリエステル系樹脂、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系樹脂、その他等の各種の樹脂のフィルムを使用することができる。これらのなかでも、ポリエチレンテレフタレート(PET)が好ましく、透明であるものがより好ましい。
薄膜層は、一般式:AlOx(式中、xは、0.5〜1.5の数を表す。)で表される酸化アルミニウムの薄膜、または、一般式:SiOx(式中、xは、0〜2の数を表す)で表される酸化ケイ素の薄膜を、熱可塑性樹脂フィルムの表面に形成したものである。上記一般式で表される酸化アルミニウムの薄膜として、膜表面から内面に向かう深さ方向に向かってxの値が増加している酸化アルミニウムの薄膜を使用することもできる。上記において、xの値としては、基本的には、x=0.5以上のものを使用することができるが、x=1.0未満になると、着色し易く、かつ、透明性、電子レンジ適性に劣ることから、x=1.0以上のものを使用することが好ましい。上限としては、アルミニウムと酸素とが完全に酸化した状態のものであるx=1.5までのものを使用することができる。
熱可塑性樹脂フィルムの表面、または、上記した薄膜層の表面に設けられるコート層は、プライマーコート剤、ウレタン系コート剤、ポリビニルアルコール系コート剤、ポリ塩化ビニリデン系コート剤、アクリル系コート剤、水溶性高分子−アルコキシシラン系複合コート剤からなる群から選択される塗布液を塗布・乾燥させることにより形成されるものでる。以下、各コート剤について説明する。
次に、上記したような積層体を製造する方法を、図面を参照しながら説明する。一例として、図1に示した積層体の製造方法を説明するが、図2〜5に示した積層体であっても、接着界面が異なる以外は、図1に示した積層体と同様であるため、説明を省略する。
第一の熱可塑性樹脂フィルムとして、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(エボリューSP2020、株式会社プライムポリマー製)を厚み70μmに製膜したフィルムを準備した。また、積層フィルムとして、表面にコート層が形成された厚み38μmのPETフィルム(コスモシャインA4300、東洋紡績社製)を準備した。
電圧:70kV
吸収線量:200kGy
装置内酸素濃度:100ppm以下
実施例1において、積層フィルムとして、表面にコート層が形成された厚み25μmのナイロンフィルム(エンブレムONM、ユニチカ社製)を使用した以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。
厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、蒸着装置を用いて、下記の条件にて、そのフィルムの一方の面に、膜厚20nmとなるように酸化ケイ素薄膜を形成した。
蒸着条件:
蒸着チャンバー内の真空度(酸素導入後):2×10−4mbar
巻き取りチャンバー内の真空度:5×10−3mbar
電子ビーム電力:25kW
組成I:
ポリビニルアルコール 2.33(質量%)
イソプロピルアルコール 2.70(質量%)
水 51.75(質量%)
エチルシリケート 16.60(質量%)
シランカップリング剤 1.66(質量%)
イソプロピルアルコール 3.90(質量%)
0.5N塩酸水溶液 0.53(質量%)
水 20.53(質量%)
合計 100.00(質量%)
電圧:40kV
吸収線量:400kGy
装置内酸素濃度:100ppm以下
実施例3において、一方の積層フィルムを、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(エボリューSP2020、株式会社プライムポリマー製)を厚み70μmに製膜したフィルムに変更し、電子線の照射条件を表1に示す加速電圧および照射線量に変更した以外は、実施例3と同様にして積層体を得た。
実施例3において、一方の積層フィルムを、厚さ25μmのポリエステル樹脂フィルム(エスペット、東洋紡績株式会社製)に変更し、電子線の照射条件を表1に示す加速電圧および照射線量に変更した以外は、実施例3と同様にして積層体を得た。
実施例3において、一方の積層フィルムを、厚さ25μmのポリアミド樹脂フィルム(エンブレムON、ユニチカ株式会社製)に変更し、電子線の照射条件を表1に示す加速電圧および照射線量に変更した以外は、実施例3と同様にして積層体を得た。
実施例3において、積層フィルムの作製に用いたコート層形成用塗工液として、脂肪族ポリウレタン/芳香族ポリウレタン=20〜80/80〜20(重量%)からなるポリウレタン90重量%に、ポリイソシアネート10重量%を配合したものを用い、0.02g/m2の塗布量で塗布膜を形成し、180℃で60秒間加熱処理を行いコート層を形成した以外は、実施例3と同様にして積層体を得た。
実施例7において、電子線の照射条件を表1に示す加速電圧および照射線量に変更した以外は、実施例7と同様にして積層体を得た。
実施例4において、積層フィルムの作製に用いたコート層形成用塗工液として、脂肪族ポリウレタン/芳香族ポリウレタン=20〜80/80〜20(重量%)からなるポリウレタン90重量%に、ポリイソシアネート10重量%を配合したものを用い、0.02g/m2の塗布量で塗布膜を形成し、180℃で60秒間加熱処理を行いコート層を形成した以外は、実施例4と同様にして積層体を得た。
実施例5において、積層フィルムの作製に用いたコート層形成用塗工液として、脂肪族ポリウレタン/芳香族ポリウレタン=20〜80/80〜20(重量%)からなるポリウレタン90重量%に、ポリイソシアネート10重量%を配合したものを用い、0.02g/m2の塗布量で塗布膜を形成し、180℃で60秒間加熱処理を行いコート層を形成した以外は、実施例5と同様にして積層体を得た。
実施例6において、積層フィルムの作製に用いたコート層形成用塗工液として、脂肪族ポリウレタン/芳香族ポリウレタン=20〜80/80〜20(重量%)からなるポリウレタン90重量%に、ポリイソシアネート10重量%を配合したものを用い、0.02g/m2の塗布量で塗布膜を形成し、180℃で60秒間加熱処理を行いコート層を形成した以外は、実施例6と同様にして積層体を得た。
電子照射を行わなかった以外は実施例1と同様にして積層体を得た。しかしながら、得られた積層体は熱可塑性樹脂フィルムと積層フィルムとが接着していなかった。
実施例1で用いた2種のフィルムを、2液硬化型芳香族エステル系接着剤(タケラックA−3、三井化学株式会社製)を介して貼り合わせるドライラミネート法により積層体を得た。
得られた積層体を幅15mmの短冊状になるように切り出し、引張試験機(テンシロン万能材料試験機RTC−1310A、ORIENTEC社製)を用いて、50mm/分の速度で、90度剥離試験を行った。なお、上記したように比較例1の積層体は、バリア性フィルム1と樹脂フィルムとが接着しておらず、積層体の接着強度を測定することができなかった。評価結果は、下記の表1に示される通りであった。
11 コート層
12 薄膜層
2 積層フィルム
21 コート層
22 薄膜層
23 第二の熱可塑性樹脂フィルム
3、3’ 電子線照射装置
4、4’ 電子線
5 フィルム基材接触界面
6 ヒートローラ
7 支持ローラー
Claims (14)
- 第一の熱可塑性樹脂フィルムと、第二の熱可塑性樹脂フィルムおよび前記第二の熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の面に設けられたコート層を備えた積層フィルムとが、前記第一の熱可塑性樹脂フィルムと前記コート層とが対向するように積層した積層体であって、
前記第一の熱可塑性樹脂フィルムと前記コート層との界面の少なくとも一部で、前記第一の熱可塑性樹脂フィルム中の原子と、前記コート層中の原子との間に共有結合が形成されており、第一の熱可塑性樹脂フィルムおよび前記積層フィルムが、接着剤を介さずに接着されていることを特徴とする、積層体。 - 前記第一の熱可塑性樹脂フィルムと前記コート層との界面の少なくとも一部で、更に、前記第一の熱可塑性樹脂フィルム中の原子と、前記コート層中の原子との間で、酸素原子、窒素原子または水酸基を介して結合が形成されている、請求項1に記載の積層体。
- 前記コート層が、プライマーコート剤、ウレタン系コート剤、ポリビニルアルコール系コート剤、ポリ塩化ビニリデン系コート剤、およびアクリル系コート剤からなる群から選択される塗布液を第一の熱可塑性樹脂フィルムの表面に塗布して乾燥させたものである、請求項1または2に記載の積層体。
- 前記第二の熱可塑性樹脂フィルムと前記コート層との間に、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜層が設けられてなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記第一の熱可塑性樹脂フィルム、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜層およびコート層がこの順で設けられてなる第一の積層フィルムと、第二の熱可塑性樹脂フィルムおよび前記第二の熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の面に設けられたコート層を備えた第2の積層フィルムとが、前記第一の積層フィルムのコート層と前記第2の積層フィルムのコート層とが対向するように積層した積層体であって、
前記第一の積層フィルムのコート層と前記第2の積層フィルムのコート層との界面の少なくとも一部で、前記第一の積層フィルムのコート層中の原子と、前記第2の積層フィルムのコート層中の原子との間に共有結合が形成されており、前記第一の積層フィルムおよび前記第二の積層フィルムが、接着剤を介さずに接着されていることを特徴とする、積層体。 - 前記第一の積層フィルムのコート層と前記第2の積層フィルムのコート層との界面の少なくとも一部で、更に、前記第一の積層フィルムのコート層中の原子と、前記第2の積層フィルムのコート層中の原子との間で、酸素原子、窒素原子または水酸基を介して結合が形成されている、請求項5に記載の積層体。
- 前記第2の積層フィルムのコート層が、プライマーコート剤、ウレタン系コート剤、ポリビニルアルコール系コート剤、ポリ塩化ビニリデン系コート剤、およびアクリル系コート剤からなる群から選択される塗布液を第一の熱可塑性樹脂フィルムの表面に塗布して乾燥させたものである、請求項5または6に記載の積層体。
- 前記第一の熱可塑性樹脂フィルムおよび第二の熱可塑性樹脂フィルムが、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、アセタール系樹脂、ポリエステル系樹脂、およびポリアミド系樹脂からなる群から選択される樹脂からなる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の積層体。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の、第一の熱可塑性樹脂フィルムと第二の熱可塑性樹脂フィルムおよび前記第二の熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の面に設けられたコート層を備えた積層フィルムとを積層した積層体を製造する方法であって、
前記第一の熱可塑性樹脂フィルムおよび/または前記積層フィルムのコート層の少なくとも一方の面、に電子線を照射し、
前記第一の熱可塑性樹脂フィルム面と前記積層フィルムのコート層面とを重ね合わせて、前記第一の熱可塑性樹脂フィルムおよび前記積層フィルムを接着する、ことを含んでなることを特徴とする、方法。 - 前記第一の熱可塑性樹脂フィルム面と前記積層フィルムのコート層面とを重ね合わせる前および/または重ね合わせた後に、前記第一の熱可塑性樹脂フィルムおよび/または前記積層フィルムのコート層の少なくとも一方の面に電子線照射を行う、請求項9に記載の方法。
- 請求項5〜7のいずれか一項に記載の、第一の積層フィルムと第2の積層フィルムとを積層した積層体を製造する方法であって、
前記第一の積層フィルムのコート層および/または前記第2の積層フィルムのコート層の少なくとも一方の面、に電子線を照射し、
前記第一の積層フィルムのコート層と前記第2の積層フィルムのコート層とを重ね合わせて、第一の積層フィルムおよび第2の積層フィルムを接着する、ことを含んでなることを特徴とする、方法。 - 前記第一の積層フィルムのコート層と前記第2の積層フィルムのコート層とを重ね合わせる前および/または重ね合わせた後に、前記第一の積層フィルムのコート層および/または前記第2の積層フィルムのコート層の少なくとも一方の面に電子線照射を行う、請求項11に記載の方法。
- 前記接着を加圧して行う、請求項9〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着を加熱して行う、請求項9〜13のいずれか一項に記載の方法。
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