JP6376424B2 - 軟包装用フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
プラスチックフィルムには裏刷りの印刷が施されており、そのインキ面に接着剤を塗布しもう片方のプラスチックフィルムを貼り合わせていくため、そのインキは外観をきれいに仕上げるための妨げとなっており、外観の向上が求められている。
さらには、プラスチック積層体を用いた軟包装材は硬い風合いが好まれ、接着剤塗膜は硬い方が風合いが良好となるので、このような製品が希求されている。
一般に、2液硬化型ポリウレタン樹脂接着剤を軟包装用のフィルム基材に塗工する場合、ポリイソシアネート化合物以外の各成分をあらかじめ配合したプレミックスを調製しておき、これとポリイソシアネート化合物とを混合して調製された接着剤組成物を基材に塗工する方法が一般的であるが(例えば特許文献1 段落0029参照)、この方法は、反応性の高いイソアシナート成分の影響によりポットライフが極めて短くなる欠点があり、その結果速硬化性能向上や初期タック性能が向上する接着剤設計が困難となっていた。
本発明でA剤として用いるポリイソシアネート化合物としては、イソシアネート基を分子内に少なくとも2つ有する有機化合物が挙げられる。
有機ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシ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、1,6−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、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、リジンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネートなどのポリイソシアネート;これらのポリイソシアネートのアダクト体、これらのポリイソシアネートのビュレット体、または、これらのポリイソシアネートのイソシアヌレート体などのポリイソシアネートの誘導体(変性物)などが挙げられる。
硬化剤は、ポリイソシアネート化合物(B)のみでも性能を発現するが、ポリイソシアネート化合物と後述するエポキシ樹脂とを積極的に併用することより、硬化塗膜により高度な耐加水分解性を付与することも出来る。
本発明でB剤として用いるポリオール化合物は、特に限定はないが、例えばポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリウレタンポリオール、ポリエーテル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、ポリエステルアミドポリオール、アクリルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリヒドロキシルアルカン、ひまし油又はそれらの混合物から選ばれるポリマーポリオールを挙げることができる。
アクリルポリオールの例としては、1分子中に1個以上の水酸基を含むアクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロプル、アクリルヒドロキシブチル等、或いはこれらの対応するメタクリル酸誘導体等と、例えばアクリル酸、メタクリル酸又はそのエステルとを共重合することによって得られる。
中でも、ポリエーテル(ポリウレタン)ポリオールが特に好ましい。
本発明では、その他の添加剤として、公知慣用の熱可塑性エラストマー、粘着付与剤、触媒、燐酸化合物,メラミン樹脂、又は反応性エラストマーを用いることができる。これらの添加剤の含有量は、本発明の接着剤の機能を損なわない範囲内で適宜調整して用いることができる。
本発明に用いられるフィルムとしては、例えば、紙、プラスチックフィルム、金属蒸着フィルム又は銅箔、アルミニウム箔の様な金属箔等を挙げることができる。プラスチックフィルムとは、有機高分子樹脂からなり、溶融押出し後、長手方向および/または幅方向に延伸され、さらに熱固定、冷却を施された二軸延伸フィルム、または溶融押出し後、延伸無しで熱固定、冷却を施された無延伸フィルムであり、有機高分子樹脂としては、オレフィン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、カーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂があり、二軸延伸フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂から得られた合成樹脂フィルム、二軸延伸ポリプロピレン(OPP)、ポリ塩化ビニリデンコートOPP(KOP)、ナイロン(NY)、ポリ塩化ビニリデンコートナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、二軸延伸ポリスチレン(OPS)等が挙げられる。また、無延伸フィルムとしては、LDPE(低密度ポリエチレン)、LLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)、MDPE(中密度ポリエチレン)、HDPE(高密度ポリエチレン)、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)、CPP(無延伸ポリプロピレン)等が挙げられる。これらの有機高分子樹脂は、他の有機単量体を少量共重合したり、他の有機重合体をブレンドしたりしてもよい。
またアルミ蒸着PET、シリカ蒸着PET、アルミナ蒸着PET、アルミ蒸着CPPのように、前記プラスチックフィルムに蒸着膜を有するフィルム等も挙げられる。
本発明では、塗布重量が、0.1g/m2を下回ると連続均一塗布性に難点が生じ、一方、10.0g/m2を越えると塗布後における溶剤離脱性も低下し、作業性が著しく低下する上に残留溶剤の問題が生じる。
本発明における分別塗布工程は、本発明で使用する接着剤がA剤とB剤の混合物、及びウレタン反応を促進する触媒とから構成され、一方の被着体に塗布されたA剤とB液の混合液と他方の被着体に塗布された触媒とが接触して圧着する2液分別塗布工程であって、上記A剤は、前記ポリイソシアネート化合物であり、上記B剤は、前記ポリオール化合物である。
本発明で使用する触媒は、ウレタン化反応を促進するためのものであれば特に制限はないが、例えば、金属系触媒、アミン系触媒、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、又は脂肪族環状アミド化合物、チタンキレート錯体等の触媒を用いることができる。
本発明においては、前記触媒を単独でも併用して使用してもよい。
前記触媒の使用量は、他方の基材に塗布された接着剤のB剤中のポリオール化合物を100部としたとき、0.001〜10部であるが、好ましくは0.01〜10部である。
また、本発明で得られる軟包装用フィルムは、作製後エージングを行うことが好ましい。エージング条件は、好ましい温度は25〜80℃、時間は12〜240時間であり、この間に接着強度が生じる。本発明の積層体は、例えば包装用積層層体として用いることができる。
印刷済みのOPP(二軸延伸ポリプロピレン)フィルム20μm上に接着剤としてDIC(株)製の芳香族系ポリエーテルイソシアネート2K−SF−220A(A剤)とポリエーテルポリオールHA−220B(B剤)の混合液(以下接着剤混合液(1)と称す)を1.5g/m2塗布し、一方CPP(無軸延伸ポリプロピレン)30μm上に触媒液としてε−カプロラクタム 6部とHA−220B 94部の混合液を0.2g/m2塗布し、お互いの塗布面をニップロール(ニップロール温度:50℃)で圧着し、プラスチックフィルム積層体を作製した。加工速度は200m/min、接着剤塗布量は1.7g/m2であった。
2K−SF−220AとHA−220Bは配合比が10/7になるように調整した。
CPP(無軸延伸ポリプロピレン)30μm上に塗布する触媒液として光潜在性チタン触媒 1部とε−カプロラクタム 5部とHA−220B 94部の混合液 を0.2g/m2塗布した以外は実施例1と同様にして、プラスチックフィルム積層体を作製した。
CPP(無軸延伸ポリプロピレン)30μm上に塗布する触媒液としてジブチル錫ジラウレート0.4部とHA−220B 99.6部の混合液を0.2g/m2塗布した以外は実施例1と同様にして、プラスチックフィルム積層体を作製した。
CPP(無軸延伸ポリプロピレン)30μm上に塗布する触媒液として光潜在性チタン触媒1部とε−カプロラクタム5部とHA−220B 94部の混合液を0.4g/m2塗布し、加工速度を200m/min、接着剤塗布量を1.9g/m2とした以外は実施例1と同様にして、プラスチックフィルム積層体を作製した。
CPP(無軸延伸ポリプロピレン)30μm上に塗布する触媒液として光潜在性チタン触媒1部とε−カプロラクタム5部とHA−220B 94部の混合液を触媒0.1g/m2塗布し、加工速度を200m/min、接着剤塗布量を1.5g/m2とした以外は実施例1と同様にして、プラスチックフィルム積層体を作製した。
印刷済みのOPP(二軸延伸ポリプロピレン)フィルム20μmのインキ面に、2K−SF−220A(A剤)とポリエーテルポリオールHA−220B(B剤)との混合液である接着剤混合液(1)を塗布し、その塗布面とCPP(無延伸ポリプロピレン)30μmのコロナ処理面をニップロール(ニップロール温度:50℃)で圧着しプラスチックフィルム積層体を作製した。加工速度は200m/min、接着剤塗布量は1.5g/m2であった。2K−SF−220とHA−220Bは配合比が10/7になるように調整した。
印刷済みのOPP(二軸延伸ポリプロピレン)フィルム20μm上に2K−SF−220A(A剤)を1.0g/m2塗布し、一方CPP(無軸延伸ポリプロピレン)30μm上にポリエーテルポリオールHA−220B(B剤)を0.7g/m2 塗布し、お互いの塗布面をニップロール(ニップロール温度:50℃)で圧着し、プラスチックフィルム積層体を作製した。加工速度は200m/min、接着剤塗布量は1.7g/m2であった。
印刷済みのOPP(二軸延伸ポリプロピレン)フィルム20μm上に2K−SF220A(A剤) 1.0g/m2とε−カプロラクタム 0.012g/m2の混合液を塗布し、一方CPP(無軸延伸ポリプロピレン)30μm上にポリエーテルポリオールHA−220B(B剤)0.7g/m2 塗布し、お互いの塗布面をニップロール(ニップロール温度:50℃)で圧着し、プラスチックフィルム積層体を作製した。加工速度は200m/min、接着剤塗布量は1.7g/m2であった。
印刷済みのOPP(二軸延伸ポリプロピレン)フィルム20μm上に2K−SF220A 1.0g/m2(A剤)を塗布し、一方CPP(無軸延伸ポリプロピレン)30μm上にHA−220B 0.7g/m2(B剤)とε−カプロラクタム 0.012g/m2の混合液を塗布し、お互いの塗布面をニップロール(ニップロール温度:50℃)で圧着し、プラスチックフィルム積層体を作製した。加工速度は200m/min、接着剤塗布量は1.7g/m2であった。
(判定方法)
(配合比管理)
下記判断基準とした。
〇:事前に重量換算で配合比管理できる。
△:塗布量計を用いないと配合比管理できない。
×:配合比管理できない。
下記、表1の塗工方式の配合に従い、接着剤を配合した直後、レオメーターの測定部位に約0.8g程度乗せて、配合直後の粘度が1,000mPa・s程度となる温度で30分間測定した。スタート時と30分後の粘度値から、以下の評価を行った。
評価◎:30分後の粘度がスタート時の配合液の粘度の1以上2倍未満
評価○:30分後の粘度がスタート時の配合液の粘度の2以上3倍未満
評価△:30分後の粘度がスタート時の配合液の粘度の3以上4倍未満
評価×:30分後の粘度がスタート時の配合液の粘度の4倍以上
合格ライン:〇以上
圧着後のプラスチックフィルム積層体は40℃雰囲気下で24時間の養生後、透過方式で赤外吸収スペクトル測定を行い、イソシアネート由来の吸収スペクトル(2270cm−1付近)を測定した。
◎:イソシアネート反応率が90%以上
〇:イソシアネート反応率が80%以上
△:イソシアネート反応率が70%以上
×:イソシアネート反応率が50%以上
合格ライン:〇以上
OPP:二軸延伸ポリプロピレン
CPP:無軸延伸ポリプロピレン
※1 接着剤混合液(1)は、DIC(株)製の芳香族系ポリエーテルイソシアネート2K−SF−220A(A剤)とポリエーテルポリオールHA−220B(B剤)の混合液を表す。
2K−SF220A DIC(株)製の芳香族系ポリエーテルイソシアネート
HA−220B DIC(株)製のポリエーテルポリオール
Claims (7)
- ポリウレタン接着剤が基材に塗布された軟包装用フィルムの製造方法において、該ポリウレタン接着剤がA剤とB剤の混合液であり、一方の基材に塗布されたA剤とB剤の混合液と、他方の基材に塗布されたB剤と触媒の混合液とが接触して圧着する2液分別塗布工程を有し、A剤がポリイソシアネート化合物でありB剤がポリオール化合物であることを特徴とする軟包装用フィルムの製造方法。
- 前記ポリオール化合物が、ポリエーテルポリオール、又はポリエステルポリオールを必須成分とするポリマーポリオールである請求項1に記載の軟包装用フィルムの製造方法。
- 前記ポリイソシアネート化合物が、イソシアネート基を分子内に少なくとも2つ有するイソシアネート化合物である請求項1又は2に記載の軟包装用フィルムの製造方法。
- 前記触媒が、金属系触媒、アミン系触媒、ジアザビシクロウンデセン系触媒、又は脂肪族環状アミド化合物、チタンキレート錯体から選ばれる少なくとも1つの触媒を有する請求項1〜3の何れかに記載の軟包装用フィルムの製造方法。
- 前記B剤と触媒の混合液を溶液状或いは分散状にして用いる請求項1〜4の何れかに記載の軟包装用フィルムの製造方法。
- 前記触媒の使用量が、前記一方の基材に塗布されたA剤とB剤の混合液におけるB剤中の ポリオール化合物を100部としたとき、0.001〜10部である請求項1〜5の何れ かに記載の軟包装用フィルムの製造方法。
- 基材が、プラスチックフィルム、金属蒸着フィルム、又は金属箔である請求項1〜6の何れかに記載の軟包装用フィルムの製造方法。
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