JPH10306264A

JPH10306264A - 接着剤及びそれを用いた積層体

Info

Publication number: JPH10306264A
Application number: JP9127848A
Authority: JP
Inventors: Katsunobu Ito; 克伸伊藤; Noriko Furuya; 紀子古谷; Kozo Mita; 浩三三田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1997-05-02
Filing date: 1997-05-02
Publication date: 1998-11-17

Abstract

(57)【要約】【課題】伸縮性に富み引裂き強度の方向性が少なくレ
トルト用には適するが、こしがないヒートシーラント層
フィルム用いた積層体において、こしを強くできる接着
剤の提供を課題とする。【解決手段】少なくとも、基材フィルム１とヒートシ
ーラント層４とを積層する反応硬化型接着剤層２の硬化
した接着剤の硬度が、Ｃ型デュロメータで測定して、１
３〜３０度となるように処方する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】プラスチックフィルム（基材
フィルム）とヒートシール性プラスチックフィルム（ヒ
ートシーラント層）とを積層して、袋体に使用する接着
剤とそれを用いた積層体に係わり、該接着剤は積層体に
剛性を与えるにもかかわらず、積層体のヒートシーラン
ト層に必要なヒートシール強度、衝撃強度などの弾性低
下を損なわず、開口性、肉持ち感にすぐれた袋体を提供
できる接着剤及びそれを用いた積層体に属する。

【０００２】

【従来の技術】少なくとも、基材であるプラスチックフ
ィルムとヒートシーラント層とからなる積層体における
層間の接着方法は、熱可塑性樹脂を接着性樹脂層とした
り、反応硬化型接着剤を介して行われていた。接着剤層
に用いた熱可塑性樹脂は弾力性があり、１０μｍ以上の
厚みで使用することができ、積層体全体としては風合い
に富んだ肉持ち感のある厚みと、それに伴う剛性をもた
せてきた。そして、上記積層体を用いて形成した袋体
は、充填時に容易に開口でき、ヒートシール部の弾性を
損なうことがないものある。そして、内容物を充填した
包装体は、適度の弾性、剛性をもち、開封したときの安
定した開口性に優れるものである。しかしながら、熱可
塑性樹脂を接着性樹脂層とした積層体は、内容物を充填
後、接着性樹脂層がもつ軟化温度以上の温度における加
熱殺菌処理には耐えないという問題があった。したがっ
て、レトルト食品などの加熱滅菌処理が行われる包装体
には、接着性樹脂層の耐熱性が軟化・剥離するために適
用できないという問題点があった。

【０００３】反応硬化型接着剤は、ポリエステルやポリ
エーテルとポリイソシアネートとを反応生成物や、電離
放射線硬化型樹脂を用いたものがある。そして、被積層
材料が非吸収性（塗工された接着剤の溶剤が通常の乾燥
工程では吸収・通過しない）プラスチック基材フィルム
とヒートシーラント層とを無溶剤状態で圧接して積層す
るものである。このような反応硬化した接着剤層は、基
材フィルムやヒートシーラント層の軟化温度より高い軟
化又は分解温度をもつためにレトルト食品などの加熱滅
菌処理が行われる耐熱性を必要とする包装体に広く用い
られている。しかしながら、硬化した接着剤層は可撓性
に欠け、あまり厚く形成したときは接着剤層ばかりでな
く積層体にも亀裂が発生したり、包装体の落袋強度が低
下したりするという問題があり、また、材料コストの見
地からも接着機能を満足させる２〜５ｇ／ｍ²（固形分
の塗布量以下同様に記載する。）の接着剤層で設けら
れていた。また、従来からの接着剤は、積層体の各層間
の剥離強度を強化することに重点がおかれていた。すな
わち、その機能は、積層体を用いた袋体に内容物を充填
し、レトルトなどの保存に必要な加熱処理、流通、使用
に供されるまで、各層の間で剥離したり、破袋したりせ
ず、また衛生的に安全であるなどの配慮はされてはい
た。しかしながら、包装体の加熱処理適性、ヒートシー
ル強度、風合いや、肉持ち感、剛性、開口性は、構成す
る基材フィルム、ヒートシーラント層などのフィルムに
依存するものであった。

【０００４】ヒートシーラント層に耐熱性、剛性や、開
口性をもたせることは、ヒートシーラント層の重要な機
能であるヒートシール強度や、ヒートシール部の弾性を
失い破袋防止性を損なう危険があり限度があるものであ
った。耐熱性のヒートシーラント層となるポリプロピレ
ンや、高密度ポリエチレンにゴム状物質を共重合した
り、ブレンドしたりして弾性を付与して（剛性は犠牲に
して）レトルト処理用積層体のヒートシーラント層に使
用されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐熱性があ
り、弾性に富み、引裂き強度の方向性が少ないレトルト
処理用には適するが、剛性（こし）がないヒートシーラ
ント層を用いた積層体において、積層体のこしを強くす
るばかりでなく、耐熱性が要求されるレトルト処理に耐
える反応硬化型接着剤を提供しようとするものである。
すなわち、接着剤の機能である剥離強度、包装体の破袋
強度などを損なわずに積層体の剛性を向上できる接着剤
とそれを用いた積層体の提供を課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の接着剤は、少なくとも、図１に示す基材フィ
ルム１とヒートシーラント層４とを積層する反応硬化型
接着剤層の硬化した接着剤の硬度が、Ｃ型デュロメータ
で測定した１５度以上３０度未満の接着剤２である。そ
して、基材フィルム、バリア層及び／又はヒートシーラ
ント層とからなるフィルムを上記接着剤を介して構成し
た積層体である。

【０００７】

【発明の実施形態】本発明に適用する反応硬化型接着剤
は、−ＮＣＯ基をもつポリイソシアネートを硬化剤（架
橋剤）とし、−ＯＨ基をもつポリエステル、ポリエーテ
ルやウレタン変性ポリオール、エポキシ化合物などを硬
化し、そして、その硬化組成物の硬度がＣ型デュロメー
タ（高分子計器（株）製ＪＣ型ゴム硬度計商品名）
で測定して１５度以上３０度未満の接着剤である。

【０００８】本発明の接着剤の硬度は、反応硬化型接着
剤をアルミニウム箔を折り込んで作製したトレィに注入
し、常温で、４８時間窒素ガス気流中で揮発成分を蒸発
して溶剤を除き、６０℃、１２０時間の加熱処理を行
い、硬化・形成した接着剤の皮膜硬度をＣ型デュロメー
タで測定するものである。

【０００９】本発明に使用する硬化剤であるポリイソシ
アネートは、メチレン・ビス（ｐフェニレンジイソシア
ネート）、ヘキサメチレンジイソシアネート・ヘキサン
トリオールの付加体、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、トリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネ
ート・トリメチロールプロパンのアダクト体、１，５ナ
フチレンジイソシアネート、チオプロピレンジイソシア
ネート、エチルベンンゼン２，４ジイソシアネート、
２，４トリレンジイソシアネート、４４^,４^,,トリフェ
ニルメタントリイソシアネート、トリス（４−フェニル
イソシアネート）チオフォスフェートなどから選択でき
る。

【００１０】主剤となる−ＯＨ基をもつポリエステル
は、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとから縮合
によって得られるものであり、主成分としてアジピン酸
やセバシン酸とグリコール（エチレングリコール、ポリ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、ブチレングリコール、ポリブチレン
グリコール）やトリオール（グリセリン、トリメチロー
ルプロパンなど）と縮合生成物であるポリアジペートや
ポリセバシエート又はそれらの混合物、共縮合生成物が
ある。そして、変性成分としてテレフタル酸、イソフタ
ル酸、安息香酸、ｐ−ｔブチル安息香酸などのモノカル
ボン酸などを用いて−ＯＨ数や、硬度を調整して使用で
きる。また、ポリエーテル、アクリル酸エステル、エポ
キシ樹脂、キシレン樹脂、ポリアミドなどの活性水素を
含む化合物が組合わされて使用できる。

【００１１】他の主剤としてのポリエーテル系ポリオー
ルは、多価アルコール、ポリアミンなどにプロピレンオ
キシドを開環重合したものや、プロピレンオキシドとエ
チレンオキシドとを開環重合して作成されるポリオキシ
プロピレンポリオール、上記ポリプロピレングリコール
中でアクリロニトリルやスチレンを重合した反応混合物
などがある。

【００１２】他の主剤であるポリウレタン系樹脂は、２
価以上の脂肪族又は芳香族イソシアネート例えば、２官
能性ポリエステル、ポリエーテルをジイソシアネートに
よって、鎖長延長反応を行い、高分子化した末端に−Ｏ
Ｈ基をもつプレポリマーで、その大きさによって、単独
（一液硬化）あるいは硬化剤である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、トリメチロ
ールプロパンを添加して構成するものもある。

【００１３】また、他の主剤には『ポリエステル・ポリ
イソシアネート・エポキシ混合系の接着剤』である分子
末端に少なくとも１個の−ＯＨ基をもつ分子量１０００
０以上の直鎖状飽和ポリエステルと、分子中に少なくと
も２個以上のイソシアネート基をもつポリイソシアネー
トと、少なくとも分子中に１個以上の−ＯＨ基とエポキ
シ環とをもつエポキシ樹脂とを用いるものがある。この
ものは、アルミニウム箔とプラスチックフィルムとの接
着を強固に行う効果を奏するものである。

【００１４】接着剤の硬度を高くするには、硬化物の分
子量を大きくするように、イソシアネートの量を多くし
たり、ジイソシアネートをトリイソシアネートにした
り、エポキシの比率を増やしたりする方法がある。いず
れにしろ接着剤の塗工適性と、接着性能とを妨げない範
囲で行えばその手法を問うものではない。また、積層体
に使用するフィルムが３層以上の場合、全ての層に本発
明の接着剤を用いることが好ましいが、最低１層（特に
ヒートシーラント層側）に用いることでその効果を奏す
ることができる。

【００１５】これらの接着剤の塗工は、通常のグラビア
コーティング方式（ダイレクト）、リバースロールコー
ティング方式、ダイレクトロールコーティング方式、カ
ーテンフローコーティング方式、エアナイフコーティン
グ方式、スクイズコーティング方式、キスコーティング
方式、ブレードコーティング方式、あるいは、コンマコ
ーティング方式などから塗料の特性、塗布量の過多によ
り適宜選択する。

【００１６】本発明の積層体を構成する基材フィルム
は、通常のレトルトパウチなどに使用される、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポ
リカーボネートなどの二軸延伸又は未延伸フィルムで、
その厚みは１２〜５０μｍのものから用途に応じて適宜
に選択される。

【００１７】ヒートシーラント層は、レトルト処理温度
に耐える高密度ポリエチレン、又はポリプロピレンなど
に弾性を与えるためのブタジエン、イソプレン、エチレ
ン・プロピレンなどから選ばれたゴム成分のポリマーと
のブレンド物や、コポリマーを使用する。その厚みは、
４０〜１２０μｍであり、要求されるヒートシール強
度、耐内容物性から適宜に選択されるものである。

【００１８】本発明の積層体は、基材フィルムとヒート
シーラント層との二層構成の他に、各種バリア性や強度
を強化する目的で他のプラスチックフィルムや金属箔を
含めて構成することができる。これらの目的には、バリ
ア性を強化する塩化ビニリデンコートフィルム、ポリビ
ニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化
物のフィルム、アルミニウム箔や、積層体の強度、ヒー
トシール強度を強化するポリアミドフィルムなどがあ
る。

【００１９】以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細
に説明する。

【実験例】表１の実験番号１〜７に示す反応硬化型の接
着剤そのものについて、次の方法でＣ型デュロメータに
よる硬度を測定して試料とした。すなわち、その硬度の
測定は、乾燥皮膜で１〜１．５ｍｍとなるようにアルミ
ニウム箔を折り込んで作製したトレイに注入した。そし
て、常温で、４８時間窒素ガス気流中で揮発成分を蒸発
して溶剤を除き、更に６０℃、１２０時間の加熱・硬化
処理を行い、形成した接着剤の皮膜硬度を、ＪＩＳＫ
７２１５に準じてＣ型デュロメータを用いて測定した。
次いで、上記の接着剤を用いて、図２に示すように厚み
１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィル
ム（基材フィルム１）と、厚み７μｍのアルミニウム箔
（バリア層３）とを塗工量４．５ｇ／ｍ²の接着剤層２
を介して、密度０．８７５ｇ／ｃｍ³のプロピレン・ブ
タジエン共重合体の８０μｍのフィルム（ヒートシーラ
ント層４）とをドライラミネーションで積層した。更
に、６０℃、１２０時間の加熱処理を行い、実験例の積
層体５を作製した。なお、実験例７のヒートシーラント
層は、上記の共重合体にかえてポリプロピレン・ブタジ
エンコポリマーにかえて、密度０．９００ｇ／ｃｍ³の
プロピレンホモポリマーのフィルムを使用した。

【００２０】上記の各種の硬度をもつ接着剤で積層体を
構成し、次の各項目について試験を行った。その結果を
表１に示す。

【００２１】（積層体の剥離強度）ＪＩＳＫ６８５
４Ｔ形はく離試験に準じて、基材フィルムとアルミニ
ウム箔との間（１）及び、アルミニウム箔とヒートシー
ラント層との間（２）について、ｇ／１５ｍｍ巾で測定
した。

【００２２】（積層体のこわさ）ＪＩＳＫ７２０３
に準じて、ループスティフネステスタを用いて、巾２．
５４ｍｍの帯状物の、有効長さ８０ｍｍにおけるこわさ
ｇを測定した。

【００２３】（落下強度）１５０×１７０ｍｍに製袋
し、水を２００ｃｃ充填後、１２０℃３０分レトルト処
理し、３℃に冷却したものを１０袋につき、１．２ｍの
高さから各１０回の落下テストを行い、破袋に至るまで
の回数の総計＝落下強度として、評価した。（＞１００
以上の評価を記載した試料は、１０回の落下テストで、
破袋が全くないものを意味し、また、例えば、５０の評
価をしたものは、５回で破袋のものが１０袋、あるい
は、７回で破袋したもの５袋と、５回で破袋したものが
３袋（７×５＋５×３＝５０の評価を意味する。）

【００２４】（袋体の開封性）１５０×１７０ｍｍに製
袋し、水を２００ｃｃ充填後、１２０℃３０分レトルト
処理し後３℃に急冷して、常温にもどして袋体を開封
し、その開口性を、感覚的に評価した。 ○：極めて容易に開口できる。 △：開口性には支障はない。 ×：開口が困難。

【００２５】（総合評価）上記の結果から、レトルト包
装用フィルムに用いた場合の総合評価をした。 ◎：開口性、袋体の強度とも極めて優れている。 ○：通常の使用には特に支障はない。 △：開口性には若干難があるが実用上の支障はない。 ×：開口が困難又は落下強度の点から好ましいものでは
ない。（以下余白）

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、硬化した接着剤の
硬度をＣ型デュロメータで測定した値が１０度以上３０
度未満であるものを使用した積層体は、弾性に富みレト
ルト処理適性があるが剛性がが低いプロピレンとブタジ
エンとの共重合体をヒートシーラント層として使用した
積層体においても、プロピレンホモポリマーを用いた実
験例７の場合と同等のこわさ（剛性）を示す。そして、
袋体の開封性を容易とし、落袋強度も保持した包装体を
提供できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示す断面概略図である。

【図２】本発明の実験例の構成を示す断面概略図であ
る。

【符号の説明】

１基材フィルム２接着剤層３バリア層４ヒートシーラント層５積層体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、基材フィルムとヒートシー
ラント層とを積層する反応硬化型接着剤層の硬化した接
着剤の硬度が、Ｃ型デュロメータで測定して１５度以上
３０度未満である接着剤。
【請求項２】基材フィルム、バリア層及び／又はヒー
トシーラント層とからなるフィルムを請求項１に記載の
接着剤を介して構成したことを特徴とする積層体。