JPH1158655A - 易接着性フィルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルム表面への塗料や印刷インキ等の各種
の二次加工処理剤に対する接着性やシーラントフィルム
との接着性に優れた易接着性フィルム及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 基材フィルムの少なくとも片面に、脂肪
族ポリウレタン／芳香族ポリウレタン＝２０〜８０／８
０〜２０（重量％）からなるポリウレタン８０〜９５重
量％に、メラミン及び／又はポリイソシアネート５〜２
０重量％を配合し、架橋反応させて得られた層を形成し
て成る易接着性フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、易接着性フィルム
及びその製造方法に関するものであり、さらに詳しく
は、印刷インキ、塗料などに対する接着性に優れ、耐溶
剤性及び耐熱水性に優れた易接着層を有する、包装用、
一般工業用などに使用される基材フィルムとして好適な
易接着性フィルム及びその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性フィルムは、食品等の包装用、
一般工業用の基材フィルムとして幅広く利用されてい
る。これらの用途においては、通常、基材フィルム表面
に種々の二次加工、たとえば、各種の塗料をコーティン
グしたり、印刷加工、蒸着加工や、他のフィルムとラミ
ネート加工がなされるが、基材フィルムとこれら被覆物
との接着性を向上させるために、コロナ放電処理やプラ
ズマ処理などの物理的処理や、アルカリ、アミンなどの
化学薬品を使用した化学的処理、あるいは易接着性物質
を塗布する方法などが用いられている。しかし、上記の
物理的処理では十分な接着性が得られず、また化学的処
理方法は工程が煩雑となりコストアップとなるばかりで
なく、薬剤などによる作業環境の汚染などの問題があ
る。一方、易接着性物質を塗布する方法は、フィルムの
製造工程内で実施できるためコスト面で有利であり、種
々の用途や被覆物に応じて易接着性物質を選択すること
が可能である。特に近年、作業性やコスト面、安全性な
どの点から、水系の易接着性物質を用いることが多く、
たとえば水系ポリウレタンを塗布したフィルムが従来よ
り提案されている。たとえば、不飽和二重結合を有する
ポリオール成分からなる熱硬化ポリウレタン薄膜を設け
た、耐溶剤性、耐ブロッキング性を有した易接着性ポリ
エステルフィルム（特開平１−２１８８３２号公報）
や、ポリエステルポリオールとジイソシアネートからな
る水不溶性の熱可塑性ポリウレタン水分散液を用いて被
覆層を形成し、水の存在下における金属蒸着層の接着性
を向上させたポリエステルフィルム（特開平２−５０８
３８号公報）などが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基材フ
ィルムと塗料や印刷インキとの接着性や、シーラントフ
ィルム（ヒートシール性フィルム）とラミネートした時
の接着性が十分ではなかった。たとえば、シーラントフ
ィルムとラミネートした積層フィルムを熱水などにより
ボイルやレトルト処理した時に基材フィルムとシーラン
ト間の接着性が低下して白化したりすることがあった。
本発明は、上記のような問題のない、フィルム表面への
塗料や印刷インキ等の各種の二次加工処理剤に対する接
着性やシーラントフィルムとの接着性に優れた易接着性
フィルム及びその製造方法を提供しようとするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意検討の結果、基材フィルムに主
剤として脂肪族ポリウレタンと芳香族ポリウレタンの混
合物を用い、これに硬化剤を配合した水溶液又は水分散
液を塗布することにより、有機溶剤や熱水に対しても抵
抗性があり、優れた接着性を有する易接着性フィルムが
得られることを見い出し、本発明に到達した。すなわ
ち、本発明の要旨は、次の通りである。 （１）基材フィルムの少なくとも片面に、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８０〜９５重量％に、
メラミン及び／又はポリイソシアネート５〜２０重量％
を配合し、架橋反応させて得られた層を形成して成る易
接着性フィルム。

【０００５】

【発明の実施形態】以下、本発明について詳細に説明す
る。本発明における基材フィルムとしては、各種の熱可
塑性樹脂を原料として用いたフィルムを用いることがで
きるが、コストパフォーマンスの点で、ポリエステルフ
ィルム、ポリアミドフィルムが特に好ましい。ポリエス
テルフィルムとしては、たとえばポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナ
フタレート、ポリエチレンイソフタレート、及びそれら
の共重合体や混合物が挙げられる。ポリアミドとして
は、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイ
ロン１１、ナイロン１２、ポリメタキシリレンアジパミ
ド（ＭＸＤ６）、及びそれらの共重合体や混合物が挙げ
られる。

【０００６】これらの熱可塑性樹脂フィルムには、必要
に応じてフィルムの性能に影響を与えない範囲で、滑
剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、無機微粒子等各
種添加剤を添加することができる。

【０００７】ポリウレタンは、ポリイソシアネート類と
ポリオール類を反応させたものであり、ポリウレタンを
プレポリマーとし、これにジオール類及びジアミン類の
ような活性水素を２個以上有する化合物を鎖延長剤とし
て反応させることによっても得られる。

【０００８】本発明において用いられるポリウレタンの
構成成分及び硬化剤として用いられるポリイソシアネー
トの代表的なものとしては、トルエンジイソシアネート
やジフェニルメタンジイソシアネートなどのような芳香
族ポリイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、シクロヘキサンジイソシアネート、ブタンジイソ
シアネートなどのような脂肪族ポリイソシアネート及び
これらの誘導体が挙げられる。また、反応性を調整する
ためにイソシアネート基を保護したものなどを用いても
よい。

【０００９】本発明において用いられるポリウレタンの
構成成分であるポリオールの代表的なものとしては、ポ
リエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール
のようなポリエーテルポリオール、アジピン酸とエチレ
ングリコールやブタンジオールなどを縮合させたポリエ
ステルポリオール、あるいはポリカーボネートポリオー
ルなどが挙げられる。

【００１０】本発明において、芳香族ポリウレタンとは
ポリイソシアネート成分として芳香族ポリイソシアネー
トを用いて得られたポリウレタンを総称し、脂肪族ポリ
ウレタンとは脂肪族ポリイソシアネートを用いて得られ
たポリウレタンを総称する。

【００１１】本発明において硬化剤として用いられるメ
ラミンの代表的なものとしては、トリメチロールメラミ
ン、ヘキサメチロールメラミン、トリスメトキシメチル
メラミン、ヘキサキスメトキシメチルメラミンなどが挙
げられる。

【００１２】本発明において、基材フィルムに塗布され
るポリウレタンは、脂肪族ポリウレタンと芳香族ポリウ
レタンの混合物からなり、その混合比（脂肪族ポリウレ
タン／芳香族ポリウレタン）が８０／２０〜２０／８０
（重量％）、好ましくは、７０／３０〜３０／７０（重
量％）のものであることが必要である。脂肪族ポリウレ
タン及び芳香族ポリウレタンの一方のポリウレタンの混
合比が２０重量％より少ないと、本発明の目的とする接
着性や耐熱性付与の効果が不十分となる。

【００１３】また、本発明においては、ポリウレタン８
０〜９５重量％に対して硬化剤としてメラミン及び／又
はポリイソシアネート５〜２０重量％を配合し、架橋反
応させることが必要である。

【００１４】硬化剤の配合割合が５％より少ないと硬化
反応が不十分となり本発明の目的とする十分な接着性能
が得られず、また、２０％より多くしても反応度はあま
り変わらず、むしろ経済的に好ましくない。メラミン及
びポリイソシアネートは共に反応性が高く、それぞれ単
独で用いてもよいが、両者を組み合わせて用いてもよ
い。

【００１５】本発明の易接着性フィルムを製造する際に
用いるポリウレタンとしては、作業性、コスト、安全性
などの面から水溶性又は水分散タイプが好ましい。水溶
性や水分散性を付与するためには、ポリウレタン分子鎖
中にスルホニル基、カルボキシル基、水酸基などのよう
な親水基やエーテル鎖などを導入する方法を用いること
ができる。また、ポリウレタン水溶液又は水分散液に
は、必要に応じてフィルムの性能に影響を与えない範囲
で、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤などの各種の添加剤
を添加することができる。

【００１６】本発明の易接着性フィルムを製造する方法
としては、たとえばダイスからシート状に押し出した未
延伸フィルム、あるいはこの未延伸フィルムを一軸方向
に延伸したフィルムに、脂肪族ポリウレタン、芳香族ポ
リウレタン、メラミン及び／又はポリイソシアネートを
それぞれ所定量含有する水溶液又は水分散液を塗布した
後、延伸及び熱処理する方法（インラインプリコート
法）、また、二軸延伸された基材フィルムに上記のポリ
ウレタン水溶液又は水分散液を塗布し、熱処理する方法
（ポストコート法）がある。延伸方法としては、用いる
熱可塑性樹脂の性質により適宜変更すればよいが、テン
ター式同時二軸延伸法や逐次二軸延伸法などが用いられ
る。

【００１７】ポリウレタン水溶液又は水分散液を塗布す
る方法としては、基材フィルムの片面または両面に、グ
ラビアコート法、リバースコート法、エアーナイフコー
ト法、バーコート法、キスコート法などの公知の任意の
方法を用いることができる。ポリウレタン水溶液又は水
分散液を配合し基材フィルムに塗布するまでの保存温度
は、組成や混合比により異なるが、保存中の反応を防止
するため、塗布加工性が損なわれない範囲でできるだけ
低温にすることが好ましい。

【００１８】ポリウレタン易接着コート層の厚みは０．
０１〜０．５μｍがよい。０．０１μｍより薄い場合は
十分な接着性が得られず、０．５μｍより厚いとフィル
ムロールを巻き出す際にフィルム同士がブロッキングし
てフィルムが切断したり易接着コート層の破壊が生じた
りするので好ましくない。

【００１９】

【作用】本発明における易接着性フィルムがフィルム表
面への塗料や印刷インキ等の各種の２次加工処理剤に対
する接着性や、シーラントフィルムとの接着性が優れて
いる理由は、易接着処理層の脂肪族ポリウレタンによる
接着性向上効果と、芳香族ポリウレタンによる耐溶剤
性、耐熱性向上効果がバランスよく付与されるためと思
われる。

【００２０】

【実施例】次に実施例に基づいて本発明を具体的に説明
するが、必ずしもこれに限定されるものではない。実施
例に用いたポリウレタンを構成するジイソシアネート成
分及び硬化剤の種類、及び得られたフィルムの各性能の
評価方法は次の通りである。

【００２１】Ａ：トルエンジイソシアネート Ｂ：ジフェニルメタンジイソシアネート Ｃ：ヘキサメチレンジイソシアネート Ｄ：ブタンジイソシアネート Ｅ：ヘキサキスメトキシメチルメラミン Ｆ：トリスメトキシメチルメラミン Ｇ：ヘキサメチロールメラミン Ｈ：シクロヘキサンジイソシアネート

【００２２】（１）耐溶剤性 ナイロンフィルムは、易接着コートフィルムについて赤
外吸収スペクトルの波長１７３０ｃｍ^-1（ウレタンのＣ
Ｏ結合）、ポリエステルフィルムについては波長１５３
０ｃｍ^-1（ウレタンのＮＨ結合）のそれぞれのピーク面
積を測定した後、酢酸エチルを含浸させたガーゼで前記
フィルムの易接着コート面を１０回拭いた後に再び測定
を行い、ピーク面積の減少率を測定し、次に示す基準で
評価した。減少率が２０％未満のものを◎、２０〜４０
％のものを○、４０％以上のものを×とした。 （２）インキ接着性 ウレタン系インキをフィルムの易接着コート面に塗布
し、乾燥後、セロハンテープを空気が混入しないように
インキ面に貼付し、１８０℃の方向に一気に剥離しイン
キの剥離率を評価した。インキの剥離率が２０％未満の
ものを◎、２０〜４０％のものを○、４０％を超えるも
のを×とした。 （３）ラミネート強力 フィルムの易接着コート面に、ポリウレタン系接着剤を
用いてポリプロピレンフィルム（東レ合成社製、トレフ
ァン、６０μｍ）とドライラミネートした。このラミネ
ートフィルムより、巾１５ｍｍの試験片を採取し、２０
℃、６５％Ｒｈ雰囲気中で引張試験機（島津製作所社製
ＡＧＳ−１００Ｂ型）を用い、Ｔピール法にて、引張
速度３００ｍｍ／ｍｉｎで、試験片の端部からフィルム
界面を剥離し、強力を測定した。測定はレトルト処理
（１２０℃、１．２気圧で３０分間）処理前後で行っ
た。

【００２３】実施例１ 相対粘度３．０（２５℃、９５％濃硫酸中、１．０ｇ／
ｄｌ）のナイロン６を２６０℃で、Ｔダイより溶融押出
した後、エアーナイフキャスト法により表面温度２５℃
の回転ドラムに密着させて急冷し、厚さ１５０μｍの未
延伸フィルムを得た。次いで、この未延伸フィルムを縦
延伸機により５５℃で延伸倍率２．８倍で縦延伸した
後、表１に示したジイソシアネート成分からなる脂肪族
及び芳香族ポリウレタンの水分散液と硬化剤を表１に示
した配合比で混合し、マイヤーバーコート法により、横
延伸後の塗膜の厚みが０. ０５μｍとなるように塗布し
た。次に、９０℃で延伸倍率３．７倍で横延伸した後、
２１０℃で１０秒間熱処理し、厚さ１５μｍの易接着性
二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。得られたフィルム
の性能を表１に示す。

【００２４】実施例２〜３及び比較例１〜３ 表１に示した組成のポリウレタンの水分散液と硬化剤を
用いた以外は実施例１と同様にして易接着性二軸延伸ポ
リアミドフィルムを得た。実施例２〜３では、耐溶剤
性、接着性、ラミネート強力の優れたものが得られた
が、比較例１では、硬化剤が少ないために硬化反応が不
十分であり、比較例２では、芳香族ポリウレタンの混合
割合が少ないために耐溶剤性及びレトルト後のラミネー
ト強力に劣り、比較例３では、芳香族ポリウレタンのみ
であるため、接着性に劣ったものとなった。

【００２５】実施例４ 相対粘度３．０（２５℃、９５％濃硫酸、１．０ｇ／ｄ
ｌ）のナイロン６を２７０℃で、Ｔダイより溶融押出し
た後、エアーナイフキャスト法により表面温度３０℃の
回転ドラムに密着させて急冷し、厚さ１６０μｍの未延
伸フィルムを得た。次いで、この未延伸フィルムに、表
１に示した組成のポリウレタンの水分散液と硬化剤の混
合物をエアーナイフ法により、延伸後の塗膜の厚みが
０．０２μｍとなるように塗布した後、同時二軸延伸機
により１８０℃で延伸倍率が縦３．３倍、横３．５倍で
延伸し、２１０℃で１０秒間熱処理し、厚さ１５μｍの
易接着性二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。得られた
フィルムの性能を表１に示す。

【００２６】実施例５〜６、比較例４〜６ 表１に示した組成のポリウレタンの水分散液と硬化剤の
混合物を用いた以外は実施例４と同様にして易接着性二
軸延伸ポリアミドフィルムを得た。比較例４では、脂肪
族ポリウレタンの混合割合が少なく、比較例５では、芳
香族ポリウレタンの組成割合が少なく、比較例６では硬
化剤が少ないために十分なフィルム性能が得られなかっ
た。

【００２７】実施例７ 相対粘度１．３８（２０℃、フェノール／テトラクロル
エタン＝５０／５０、０．５ｇ／ｄｌ）のポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）を２７０℃で、Ｔダイより溶
融押出した後、ピニングワイヤー法により表面温度２０
℃の回転ドラムに密着させて急冷し、厚さ２１０μｍの
未延伸フィルムを得た。次いで、この未延伸フィルムを
縦延伸機により９０℃で延伸倍率３．８倍で縦延伸した
後、表１に示した組成のポリウレタンの水分散液と硬化
剤の混合物をマイヤーバーコート法により、横延伸後の
塗膜の厚みが０．０５μｍとなるように塗布した。次
に、１２０℃で延伸倍率４．６倍で横延伸し、２３０℃
で１０秒間熱処理し、厚さ１２μｍの易接着性二軸延伸
ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの性能
を表１に示す。

【００２８】実施例８〜９、比較例７〜８ 表１に示した組成のポリウレタンの水分散液と硬化剤の
混合物を用いた以外は実施例７と同様にして易接着性Ｐ
ＥＴフィルムを得た。得られたフィルムの性能を表１に
示す。比較例７では硬化剤が少なく、比較例８では芳香
族ポリウレタンの混合比が少ないため十分なフィルム性
能が得られなかった。

【００２９】実施例１０ 厚さ１５μｍの二軸延伸ナイロン６フィルムに、グラビ
アコート法により塗膜の厚みが０．１μｍとなるよう
に、表１に示した組成のポリウレタンの水分散液と硬化
剤の混合物を塗布した後、１５０℃で１０秒間熱処理し
易接着性二軸延伸ナイロン６フィルムを得た。得られた
フィルムの性能を表１に示す。

【００３０】実施例１１、比較例９〜１０ 表１に示した組成のポリウレタンの水分散液と硬化剤の
混合物を用いた以外は実施例１０と同様にして易接着性
二軸延伸ナイロン６フィルムを得た。得られたフィルム
の性能を表１に示す。比較例９では硬化剤が少なく、比
較例１０では芳香族ポリウレタンの組成比が少ないため
に、十分なフィルム性能が得られなかった。

【００３１】実施例１２ 厚さ１２μｍ二軸延伸ＰＥＴフィルムに、グラビアコー
ト法により塗膜の厚みが０．１μｍとなるように、表１
に示した組成のポリウレタンの水分散液と硬化剤の混合
物を塗布した後、１５０℃で１０秒間熱処理し易接着性
二軸延伸ＰＥＴフィルムを得た。得られたフィルムの性
能を表１に示す。

【００３２】実施例１３、比較例１１〜１２ 表１に示した組成のポリウレタンの水分散液と硬化剤の
混合物を用いた以外は実施例１２と同様にして易接着性
二軸延伸ＰＥＴフィルムを得た。得られたフィルムの性
能を表１に示す。比較例１１では脂肪族ポリウレタンの
組成比が少なく、比較例１２では硬化剤が少ないため
に、十分なフィルム性能が得られなかった。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】本発明のフィルムは、フィルム表面への
塗料や印刷インキ等の各種の二次加工処理剤に対する接
着性に優れ、また、シーラントフィルムとの接着性に優
れており、包装用、一般工業用などの基材フィルムとし
ての利用価値が大きい。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 61:28） Ｂ２９Ｋ 75:00 105:24 Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材フィルムの少なくとも片面に、脂肪
   族ポリウレタン／芳香族ポリウレタン＝２０〜８０／８
   ０〜２０（重量％）からなるポリウレタン８０〜９５重
   量％に、メラミン及び／又はポリイソシアネート５〜２
   ０重量％を配合し、架橋反応させて得られた層を形成し
   て成る易接着性フィルム。
2. 【請求項２】 二軸延伸前のフィルムに、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８０〜９５重量％と、
   メラミン及び／又はポリイソシアネートを５〜２０重量
   ％含有する水溶液又は水分散液を塗布した後、延伸及び
   熱処理する二軸延伸易接着性フィルムの製造方法。
3. 【請求項３】 二軸延伸フィルムに、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８０〜９５重量％と、メラ
   ミン及び／又はポリイソシアネートを５〜２０重量％含
   有する水溶液又は水分散液を塗布した後、熱処理する二
   軸延伸易接着性フィルムの製造方法。