JPH0340750B2

JPH0340750B2 -

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Publication number: JPH0340750B2
Application number: JP21484382A
Authority: JP
Priority date: 1982-12-08
Filing date: 1982-12-08
Publication date: 1991-06-19
Also published as: JPS59105068A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、プラスチツクフイルムのためのラミ
ネート接着剤の改良に関し、電子線により短時間
で硬化し、柔軟であつて高い接着強度を示す接着
層を与える接着剤を提供する。包装材料をはじめとして広く使用されているプ
ラスチツクのラミネートフイルムを製造する方法
には、ドライラミネーシヨン、押出しラミネーシ
ヨン、ウエツトラミネーシヨンなどがある。いず
れも接着剤を利用するものであつて、ポリウレタ
ン系、ポリアクリル酸エステル系、エポキシ系、
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系、イソシアネ
ート系などの接着剤が多く用いられている。ところが、これらの接着剤はいずれも有機溶
剤、たとえば酢酸エチル、メチルエチルケトン、
トルエン、キシレン、ヘキサンなどに溶解して使
用するため、接着作業中および乾燥時にこの有機
溶剤が揮散して作業環境を悪化させるばかりでな
く、乾燥のための加熱を要し不経済でもあり、危
険も伴う。多量の有機溶剤の使用は大気汚染の原
因となるし、資源の浪費であつて好ましくない。
ラミネートフイルム製品内には微量であるが有機
溶剤の残留することが避けられないから、食品の
ような溶剤のにおいをきらう物品の包装には不適
当である。上記のような一般的な問題に加えて、とくにハ
イバリヤー性のプラスチツクフイルムのラミネー
トにおいては、接着に時間がかかるという欠点が
ある。それは、この種のラミネートは、高い接着
強度を得るためにドライラミネーシヨンが好んで
行なわれ、接着剤として、通常は液状のポリオー
ルとポリイソシアネートとの組み合わせに初期粘
着性を与えるための樹脂を混合したものを用いる
からである。この接着剤の硬化は、ポリオールの
ヒドロキシ基とポリイソシアネートのイソシアネ
ート基とが反応してウレタン結合を形成し、高分
子量化や架橋が起ることによつてもたらされるも
のであるから、ラミネート直後は接着強度がな
く、５〜７日間の静置により反応が完了してはじ
めて次の工程に進行できるわけである。期待どお
りのラミネーシヨンが行なわれたか否かも、この
期間が経過しないとわからず、これは品質管理面
でまことに不利である。本発明は、上記の諸欠点を、電子線により硬化
する接着剤を用いることで改善しようとするもの
である。電子線硬化型の接着剤は、無溶剤であつ
て溶剤の使用に伴う諸問題を全面的に解消するば
かりでなく、硬化が短時間で完了するから、高い
生産性が実現できる。近年では比較的小型であま
り高価でない電子線照射装置が入手できるように
なつたので、設備面での制約はなくなりつつあ
り、溶剤型接着の乾燥のための長大な炉を必要と
しないことが利点となつた。また、始動や停止が
瞬間的にできるので工程管理が容易であり、材料
損失も少ないという利益がある。このようなわけ
で、電子線硬化の利用は、包装材料用のラミネー
トフイルムの製造を中心に、広く企てられてい
る。しかし、既知の電子線硬化型接着剤は、得られ
る硬化層の可撓性が低く、接着強度も十分満足で
きるレベルに達してはいなかつた。本発明はこの点をさらに改良し、無溶剤で短時
間に硬化するという電子線硬化型の接着剤の利点
は維持し、高い接着強度の硬化層の柔軟さとを兼
ね備えたラミネート用接着剤を提供することを目
的とするものであつて、即ち、本発明は下記構造
式で表わされるアクリルモノマー10〜95重量部 CH₂＝CHCOOR¹OCONHR² （ただしR¹は炭素数２〜４のアルキレン基、R²
は炭素数１〜18のアルキル基、フエニル基若しく
はシクロヘキシル基を表わす。）及び分子量が5000以上の500000以下のポリウレ
タン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹
脂、アクリル樹脂の一種若しくは二種以上を５〜
40重量部含むことを特徴とする電子線硬化型ラミ
ネート用接着剤を要旨とするものである。アクリルモノマーCH₂＝CHCOOR¹OCONHR² （ただしR¹は炭素数２〜４のアルキレン基、R²
は炭素数１〜18のアルキル基、フエニル基、もし
くはシクロヘキシル基を表わす。）は例えばイソシアン酸アルキルエステル、イソシ
アン酸シクロヘキシルエステル、若しくはイソシ
アン酸フエニルエステルと、ヒドロキシエチルア
クリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、
若しくはヒドロキシブチルアクリレートとを反応
させて得ることができる。上記アクリルモノマー
の使用量は、10〜95重量部が良い。10重量部以下
では接着力が弱く、95重量部以上では凝集力が不
足する。第２の成分である分子量が5000以上500000以下
のポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢
酸ビニル樹脂、アクリル樹脂は、接着剤の粘度調
整やプラスチツクフイルムへの粘着性の向上など
を目的として含ませるものである使用量５〜40重
量部が好ましい。５重量部以下では添加の効果が
不充分であり、40重量部を越えると接着性の向上
が見られない。上記の目的で使用できるポリウレタン樹脂は、
一般にポリエステル型またはポリエーテル型のポ
リオールとジイソシアネートとを反応させて得ら
れるポリウレタン樹脂のうち、接着性の主成分で
あるアクリルモノマーと溶け合うものである。市
販品の例を示せば、「デスモコール110」、同130、
同400、同406、同420、同510（住友バイエルウレ
タン製の線状ポリウレタン樹脂）や、「ニツポラ
ン」（日本ポリウレタン工業製）などがある。また、ポリエステル樹脂としては、ジオールと
ジカルボン酸エステルの融解重合法またはジオー
ルとジカルボン酸との直接重合法によつて得られ
るポリエステル樹脂のうち、前記のアクリルモノ
マーと溶け合うものを使用する。適切な市販品
は、「バイロン」（東洋紡製）や「バイテル」（グ
ツドイヤー製）などの線状ポリエステル樹脂であ
る。酢酸ビニル樹脂は、酢酸ビニルのホモポリマー
またはそれを５モル％以上、好ましくは30モル％
以上含むコポリマーであつて、アクリルモノマー
と溶け合うものをえらぶ。「エスニール」、「エス
レツク」（積水化学製）、「ゴーセニール」（日本合
成製）、「BAKELITE」（ユニオンカーバイド製）
などの市販品はその例である。アクリル樹脂としては、アクリレ酸エステルあ
るいはメタクリル酸エステルを主成分とするポリ
マーのうち前記モノマーに可溶のものである。市
販品の例を示せば、「アクリベース」（藤倉化成
製）、「パラロイド」（ロームアンドハース製）な
どがある。さらに本発明の電子線硬化型ラミネート用接着
剤には硬化速度の調整や各成分の相溶性を向上さ
せる目的でアクリル酸エステルモノマーを含有さ
せることもできる。該アクリル酸モノマーとして
は、メチルアクリレート、エチルアクリレート、
ｎ〔iso〕−ブチルアクリレート、２−エチルヘキ
シルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラ
ウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジ〔ト
リ〕エチレングリコールジアクリレート、（ジ）
プロピレングリコールジアクリレート、ネオペン
チルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサ
ンジオールジアクリレート、メチルトリグリコー
ルアクリレート、１，５−ペンタンジオールジア
クリレートトリメチロールプロパントリアクリレート、メ
トキシエチルアクリレート、ｎ−ブトキシエチル
アクリレート、エチルカルビトールアクリレー
ト、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒド
ロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−
３−フエノキシプロピルアクリレート、アクリロ
イルオキシエチルモノサクシネート、アクリロイ
ルオキシエチルモノフタレートなどが挙げられ
る。該アクリル酸エステルモノマーの添加量は、
80重量部以下であり好ましくは、40重量部以下で
ある。添加量が80重量部を越えると接着剤中のウ
レタン結合濃度が低くなり、接着力の低下をきた
す。接着剤の保存性を高めることを意図する場合
は、ハイドロキノン、カテコールなどの重合禁止
剤を必要量、通常は0.001〜0.5％程度、添加する
とよい。そのほか接着剤には、所望に応じて可塑
剤や体質顔料を加えることもできる。本発明の接着剤は、同種または異種のプラスチ
ツクフイルムのラミネートを主な用途とするが紙
や金属箔、またそれらとプラスチツクフイルムと
のラミネートに対しても有用である。きわめて広
い範囲にわたるプラスチツクフイルムに適用で
き、その例を挙げれば、セロハン、低密度、中密
度および高密度のポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレンと他のα−オレフインとのコポリマ
ー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン
−ビニルアルコールコポリマー、ポリ−１，２−
ブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ
アセテートおよびアイオノマー樹脂などの延伸ま
たは無延伸フイルム、ならびにこれらのプラスチ
ツクフイルム上にポリ塩化ビニリデンのコーテイ
ングを行なつたものや、アルミニウムなどの金属
の蒸着膜を形成したものである。より高い接着強
度を望む場合は、接着剤塗布に先立つてコロナ放
電処理などを施すとよい。本発明の接着剤を用いてフイルムのラミネート
を行なうには、まず基材フイルムの全面または任
意の部分に、グラビアコート法、ロールコート
法、フレキソリバース法などの方法で、接着剤を
0.2〜20ｇ／m²、好ましくは0.4〜10ｇ／m²の割合
で塗布し、もう一枚のフイルム（基材フイルムと
同種であつても異種のものでもよい）を貼り合わ
せるか、または他の材料をフイルムに押し出して
重ね合わせたのち、電子線を照射して接着剤を硬
化させる工程をふむ。３層またはそれ以上のラミネートを行なうに
は、上記のようにして得た２層のラミネートフイ
ルムを基材として前述の方法をくりかえすか、ま
たは本発明の接着剤を介して３層以上をフイルム
を重ね合わせ、一度の電子線照射により各層間の
接着剤を一挙に硬化させればよい。接着剤を硬化させる電子線は、各種の電子線加
速機から放出され、50〜1000KeV、好ましくは
100〜300KeVのエネルギーをもつものを利用す
る。接着剤層への照射には、スポツトビームの高
速走査またはカーテン状のビームのいずれかによ
る。通常は被照射物を連続的に移動させることに
より、両照射が行なえる。このように、本発明によるときは、無溶剤型の
接着剤を用いたラミネートフイルムの製造が、工
業上有利に実施できる。製品ラミネートフイルム
は、包装材料、とりわけ各種の食品、薬品などを
包装する材料として、きわめて有用である。実施例１２−ヒドロキシエチルアクリレート205重量部
と、ジブチルチンジラウリレート0.1重量部の混
合物を撹拌しながら100重量部のイソシアン酸メ
チルを滴下して加えた。この時の反応温度を60℃
以下に維持しながら反応させてメチルカルバモイ
ルオキシエチルアクリレート（CH₂＝
CHCOOC₂H₄OCONHCH₃）を得た。得られたメ
チルカルバモイルオキシエチルアクリレート90重
量部にポリウレタン樹脂（デスモコール130、住
友バイエルウレタン社製）10重量部を溶解し、接
着剤組成物を得た。二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム
（東レ製「ルミラー」、厚さ16μ）に、オフセツト
グラビア法により、上記接着剤を2.5ｇ／m²の量
塗布し、その上から厚さ40μのポリエチレンフイ
ルムを貼り合わせた。この貼り合わせフイルムを、30ｍ／分の速度で
巻き取りながら、電子線照射装置「エレクトロカ
ーテン」（アメリカのESI社製）を用い、
150KeV、15ｍＡの条件で3Mradの線量を照射し
て、接着剤を硬化させた。このようにして製造したラミネートフイルムの
接着強度を、テンシロンにより、引張り速度50
mm／分、剥離解度90゜（Ｔ字形）で測定した。接着
力は430ｇ／15mm幅以上あり、剥離中にフイルム
の破断が起つた。実施例２〜４実施例１と同様の操作を行いラミネートした結
果を次表にまとめた。表中の略号は次の意味を有する。 ON（16）：延伸ナイロン（厚み16μ） CPP（60）：無延伸ポリプロピレン（厚み60μ） PET（12）：延伸ポリエチレンテレフタレート
（厚み12μ） PE（40）：無延伸ポリエチレン（厚み40μ） OPP（20）：延伸ポリプロピレン（厚み20μ）【表】

Claims

【特許請求の範囲】１下記構造式で表わされるアクリルモノマー10
〜95重量部 CH₂＝CHCOOR¹OCONHR² （ただしR¹は炭素数２〜４のアルキレン基、R²
は炭素数１〜18のアルキル基、フエニル基、もし
くはシクロヘキシル基を表わす。）及び分子量が5000以上500000以下の、ポリウレ
タン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹
脂、アクリル樹脂の一種若しくは二種以上を５〜
40重量部含むことを特徴とする電子線硬化型ラミ
ネート用接着剤。