JPS5843427B2 - ポリオレフインフイルム用接着剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規なポリオレフィンフィルム用接着剤組成物
に関するものである。

現在包装用フィルムとして各種の樹脂のフィルムが実用
化されているが、単独のフィルムでは充分なフィルム特
性が得られない場合は、一般に異種あるいは同種のフィ
ルムをラミネートした複合フィルムを製造することが試
みられている。

例えば、ポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィル
ムのラミネートフィルムがその一例である。

一般にポリエチレンフィルムは耐水性、ヒートシール性
がすぐれており、その他の物性も平均的に良好であるが
、用途によっては強度、剛性、耐熱性などが充分でない
場合がある。

一方ポリプロピレンフイルムは強度、剛性、耐熱性、透
明性にすぐれた性質を示すが、反面ヒートシール性が悪
いという欠点を有している。

そこで包装用フィルムとして、強度、剛性、耐熱性と共
にヒートシール性を要求される用途においては、ポリエ
チレンフィルムとポリプロピレンフィルムの両者の長所
を生かすために、ポリエチレンとポリプロピレンのラミ
ネートフィルムが用いられている。

この複合フィルムの製造方法としては、現在二連りの方
法がとられている。

第一の方法は、例えばポリエチレンフィルムとポリプロ
ピレンフィルムをそれぞれ別個に作成しておき、これを
接着剤で貼合せるもので、いわゆるドライラミネート方
式である。

第二の方法は、予め作成したポリプロピレンフィルムに
対し、ポリエチレン樹脂あるいはエチレン・酢酸ビニル
共重合体樹脂（以下ＥＶＡと略す。

）を２３０℃以上の高温でフィルム状に押出してコーテ
ィングするもので押出しコーティング方式といわれるも
のである。

この押出コーティング方式の場合、ポリプロピレンフィ
ルムの上に、直接熔融したポリエチレンを押出コートし
ても充分な接着強度を得ることが出来ない、そこで通常
はポリプロピレンフィルムにアンカーコートと称する前
処理を行なって、ポリプロピレンフィルムとポリエチレ
ンとの接着強度の向上を図っている。

このアンカーコート処理とは、アンカーコート剤という
一種の接着剤を有機溶剤に溶かして、フィルム基剤に塗
布し、その後乾燥炉を通して、溶剤を揮発させる工程を
言うもので、アンカーコート剤としては一般にイソシア
ネート化合物、有機チタネート、ポリエチレンイミンな
どが用いられ、有機溶剤としては、トルエン、ｎ−へキ
サン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メタノールな
どが使われている。

しかし、このアンカーコート処理は、開放状態で多量の
溶剤を用いるため、作業員の健康に害を与え、又火災の
危険性を有するだけでなく、溶剤の揮発分を含む工場の
排出ガスが工害問題を引起すおそれがある。

又第三の方法は、二種以上の樹脂を同時に熔融押出して
、積層フィルムを製造する、いわゆる共押出方式である
。

この方式では、押出コーティング方式に比べて製造工程
が少なくてすむという大きな利点を有しているが、押出
しコーティング方式の場合のようにアンカーコート処理
をする工程がない。

従ってこの共押出し方式を用いてポリプロピレンとポリ
エチレンとの積層フィルムを製造しても、得られた積層
フィルム層間の接着強度は弱く、実用には適さない。

以上のことから、積層フィルム製造業界においては、押
出しコーティングや共押出方式でポリプロピレンフィル
ム（あるいは樹脂）とポリエチレンフィルム（あるいは
樹脂）とをアンカーコート処理せずにラミネートした場
合においても、得られた積層フィルムの層間の接着強度
の強い積層フィルムを製造する方法を開発することが望
まれていた。

本発明者等はこの点に留意し、押出しコーティングや共
押出方式においての溶融押出しが可能で、しかもポリプ
ロピレンフィルムとポリエチレンフィルムとの間に実用
上充分な接着強度を生じせしめ、しかも積層フィルムの
色相をそこなわない透明な接着剤を開発するため鋭意検
討した結果、ある特定のエチレン−α−オレフィン共重
合体を接着剤として用いることにより上記の目的が達成
されることを見出し本発明に到った。

従来ポリプロピレンフィルムとエチレン−プロピレン共
重合体との積層フィルムは知られており、両者のフィル
ムが接着することは公知である。

（特公昭４８−４４６６７号、特開昭４８−２２５６４
号） しかしながら、従来ポリプロピレンフィルムに積層され
たエチレン−プロピレン共重合体はすべて結晶性のエチ
レン−プロピレン共重合体であり、又エチレン含量が極
端に少ない（１０モル％以下）かあるいは多い（９２モ
ル％）エチレン−プロピレン共重合体であった。

しかるに本発明において使用されるエチレンα−オレフ
ィン共重合体はオキシ三塩化バナジウム、四塩化バナジ
ル等のバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物から
なる触媒を用いてエチレンとα−オレフィンを共重合し
て得た結晶化度１０％以下の非晶性エチレン−α−オレ
フィン共重合体であり、又共重合体中のエチレン含量が
４０ないし９０モル％の範囲内の共重合体であることで
従来のポリプロピレンフィルムに積層されたエチレン−
α−オレフィン共重合体とは区別される。

本発明は、エチレン含量４０ないし９０モル％の非品性
のエチレン−α−オレフィン共重合体をポリオレフィン
の接着剤として選択使用することにより、従来の結晶性
エチレン−プロピレン共重合体に比べて、ポリオレフィ
ンに対する接着強度が著しく向上するという事実に基づ
いてなされたものであって、エチレン含量が前記の範囲
外の共重合体、あるいは結晶化度１０以上の結晶性の共
重合体ではいづれもポリオレフィン、特にポリプロピレ
ンとの接着強度が急激に弱くなりいづれも好ましくない
。

本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体は前記のエ
チレン単位を４０ないし９０モル％、特に好ましくは５
５〜８５モル％含有する結晶化度１０％以下の非品性共
重合体である。

α−オレフィンとしてはプロピレン、ブテン−１、ペン
テン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、を挙げること
が出来るが、中でもプロピレンが特に好ましい。

共重合体中のα−オレフィンの含有量は１０ないし７５
モル％、特に２０ないし７０モル％が好ましい。

又本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体を接着剤
として押出しコーティング、あるいは共押出によってポ
リオレフィンフィルムを貼合せる場合には、共重合体を
熔融押出するため本発明のエチレン−α−オレフィン共
重合体は、流動性ノよいものを使用するのが好ましく、
通常ムーニー粘度（ＭＬ１００℃）が８０以下の共重合
体が使用され、特に３ないし３０のものが好ましい。

本発明の接着剤（エチレン−α−オレフィン共重合体）
を使用すれば、ポリオレフィン、例えばポリプロピレン
、ポリエチレン、ＥＶＡのフィルムあるいは樹脂を相互
に強力に接着せしめることが可能であるが、この中でも
特に接着性の悪いポリプロピレンとポリエチレンのフィ
ルムの積層フィルムを製造する場合の強力な接着剤とし
て有効である。

又本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体は同種の
フィルム例えば、ポリプロピレンフィルム（あるいは樹
脂）同志の接着剤としても有効である。

例えば、延伸ポリプロピレンフィルムにそのまま熔融ポ
リプロピレン樹脂をラミネートしても、積層フィルムが
一方向に収縮する現象（カール現象）が起きたり、ある
いはラミネート温度が高いために得られたフィルムの表
面が酸化され、ヒートシール性、透明性が悪（なるが、
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体を中間接着
層として使用することによりこれらの欠点をすべて改良
することができる。

しかしながら本発明接着組成物は、ポリプロピレンフィ
ルム、ポリエチレンフィルムの両方に極めて接着性がよ
く、この両者を接着させるための接着剤として特に有効
である。

本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体により接着
されるべきポリプロピレンフィルムとしては二軸又は−
軸の延伸フィルム、インフレーション又はキャストによ
り未延伸フィルムが使用される。

又このポリプロピレンフィルムの原料となる樹脂はプロ
ピレンの他に１０％以下のエチレン基を含む共重合体で
あってもよい。

又ポリエチレンフィルムとしては、低密度、中密度、高
密度ポリエチレン樹脂のフィルムのいづれも使用できる
。

このポリエチレンフィルムの原料となるポリエチレン樹
脂は１０％以下のブテン−１、あるいはプロピレンを含
んでいてもよい。

本発明方法においてポリオレフィンの接着剤としては、
前記のエチレン−α−オレフィン共重合体単独であって
もよく、又これとポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹
脂のようなポリオレフィン樹脂又はエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、エチレン−メタアクリル酸共重合体のよう
なエチレン系共重合体樹脂とのブレンド物であってもよ
いが、この場合ブレンド物中にエチレン−α−オレフィ
ン共重合体が少なくとも１０重量％以上含まれているこ
とが必須であり、好ましくは３０重量％、更に好ましく
は６０重量％以以上性れていることが好ましい。

本発明において前記のエチレン−α−オレフィン共重合
体とポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂とのブレン
ド物は次の方法によって製造する。

すなわち、エチレン−α−オレフィン共重合体がペレッ
ト状で製造される場合は、ポリエチレン樹脂及び／また
はポリプロピレン樹脂ペレットとエチレン−α−オレフ
ィン共重合体ペレットを前述の組成重量比でタンブラ−
などの混合機に入れて、いわゆるドライブレットでブレ
ンド物を作れば良い。

又、こうして作成したトライブレンド物を押出機テ混練
して再ペレット化することにより、ポリエチレン、ポリ
プロピレンとエチレン−α−オレフィン共重合体のメル
トブレンド物を作成すれば、更に好適である。

又、エチレン−α−オレフィン共重合体がブロック状で
製造する場合は、ロールやバンバリーミキサ−のような
混線機でポリエチレン、ポリフロピレンとエチレン−α
−オレフィン共重合体を混練し、その後この混線物をシ
ート状となして、これを細断してペレット状にすれば良
い。

本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体を主成分と
する接着剤を用いてポリオレフィンフィルムを接着する
には、従来のいかなるラミネート法も使用できるが、特
に本発明の接着剤は押出し云−ティング、あるいは共押
出し法において使用できる利点がある。

水沫の接着剤を使用して実際にラミネートフィルムを製
造する方法を次に説明する。

まず押出コーティング法においてポリプロピレンフイル
ムトホリエチレンフイルムをエチレンα−オレフィン共
重合体を主成分とする接着剤を中間接着層として接着し
て三層ラミネートフィルムを製造する場合は、まず延伸
又は未延伸のポリプロピレンフィルムを一方の基材とし
、ポリエチレンフィルムをもう一方の基材として、基材
に対するアンカーコート処理なしにこれら二枚のフィル
ム基材の中間に前記のエチレン−α−オレフィン共重合
体あるいはこれとポリエチレン、ポリプロピレンとのブ
レンド物をフラットダイから例えば３００℃で熔融フィ
ルムとして押出し、直ぐに圧着、冷却することによって
製造する。

又基材のポリプロピレン樹脂に、この基材フィルムとの
接着層が前記のエチレン−α−オレフィン共重合体であ
るような共押出しされた多層溶融フィルム（例えばポリ
エチレンとエチレン−α−オレフィン共重合体の二層溶
融フィルム）を押出コーチインクシてポリエチレン／エ
チレン−α−オレフィン共重合体／ポリプロピレンの三
層フィルムを製造することもできる。

又ポリエチレン層とポリプロピレン層の間に本発明の接
着剤（エチレン−α−オレフィン共重合体あるいはこの
ブレンド物）を中間層として介在させて共押出すること
によっても積層フィルムを得ることができる。

又本発明の接着剤は、前記のように接着させるべき両方
のフィルムの中間接着層として使用されるだけでなく、
基材ポリプロピレンフィルムにコーティングすべき樹脂
中にエチレン−α−オレフィン共重合体をブレンドして
、押出コーティングするか、あるいは積層すべきポリオ
レフィンフィルムの原料樹脂、例えばポリプロピレン、
ポリエチレンのいずれか一方に、又はこれらの両方に、
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体をブレンド
して共押出することによっても、接着性の改良されたポ
リオレフィン積層フィルムを得ることができる。

本発明の接着剤組成物を使用して得られたポリオレフィ
ン積層フィルムは層間の接着力だけでなく、透明性、破
袋強度、耐ストレスクラックにすぐれた性質を有してい
る。

又本発明の接着剤により相互に接着しにくいポリオレフ
ィンフィルム（例えばポリプロピレンフィルムとポリエ
チレンフィルム）をラミネートして積層フィルムを製造
するにあたり、従来のように基材ポリプロピレンフィル
ムにアンカーコート処理を施さなくても、コーティング
フィルムと基材ポリプロピレンフィルムとを強力に接着
することが可能となり、この結果作業員の健康、工場の
安全、環境保全に大きな寄与を果たすことが出来ると共
に、従来アンカーコート処理のできないラミネート方式
である共押出方式によってもポリプロピレンとポリエチ
レンの積層フィルムを得ることが可能になった。

次に実施例により本発明を更に詳しく説明する。

なお実施例において接着強度はラミネートフィルムより
幅１．５ｃＩｒＬの試験片を切りとり、３００朋／分の
速度で９０°方向に剥離をおこない、１．５ｃＩｆＬ幅
当りの接着強度をオートグラフにより測定した。

実施例 に 軸延伸ポリプロピレンフィルム（商品名束し■トラフア
ンＢＯ２５３０）を一方の基材とし、低密度ポリエチレ
ン（メルトインデックス２、密度０．９１７）を他の一
方の基材とし、これらの２枚の基材の中間に、エチレン
基含有率８０モル％、ムーニー粘度２０、結晶化度２の
非品性エチレンプロピレン共重合体をグイ温度３０５℃
、加工速度８０ｍ／分、コート膜厚さ４０μの条件でフ
ィルム状に押出し、すぐに圧着、冷却して三層のラミネ
ートフィルムを得た（なおこのときどちらの側の基材に
もアンカーコート処理はしていない。

）このラミネートフィルムの二軸延伸ポリプロピレンフ
ィルムと押出しコーテイング膜（接着層）との接着強度
は２７０ （？７１．５ｍｍ）でありポリエチレンフィ
ルムと接着層は剥離不可能であった。

実施例 ２ 実施例１において中間層としてエチレン基含有率８０％
、結晶化度２、ムーニー粘度２ｏの非晶性エチレン−プ
ロピレン共重合体５０部と低密度ポリエチレン（メルト
インデックス６５、密度０．９１７）５０部を均一に混
合したブレンド物を用いた以外は、実施例１と同様にし
た。

このときの二軸延伸ポリプロピレンフィルムと中間層と
の接着強度は１９３（Ｐ／１５ｍｍ）であり、又ポリエ
チレンフィルムと中間層は剥離不能であった。

実施例 ３ 実施例１において中間層としてエチレン基含有率５０モ
ル％、結晶化度０１ムーニー粘度１５の非晶性エチレン
−プロピレン共重合体３０部と低密度ポリエチレン（メ
ルトインデックス６５、密度０．９１７）７０部を均一
に混合したブレンド物を用いた以外は実施例１と同様に
行なった。

このときの二軸延伸ポリプロピレンフィルムと中間層と
の接着強度は１８０ （？７１５ｍｍ、）であり、又ポ
リエチレンフィルムと中間層は剥離不可能であった。

比較例 １ 実施例１において中間層としてエチレン基含有率８０モ
ル％、結晶化度６０の結晶性エチレン−プロピレン共重
合体を用いた以外は全〈実施例１と同様にした。

このときの二軸延伸ポリプロピレンフィルムと中間層と
の接着強度は８０ （９／ １５ｍｍ）であり、又ポリ
エチレンフィルムと中間層との接着強度は比較例 ２ 実施例１においてエチレン基含有率１０モル％、結晶化
度５５の結晶性エチレン−プロピレン共重合体を用いた
以外は実施例１と同様にした。

このときの二軸延伸ポリプロピレンフィルムと中間層と
の接着強度は１３３ （？／ １５ｍｍ）であり、又ポ
リエチレンフィルムと中間層との接着強度は４５ （ｆ
／１５間〕であった。

実施例 ４ ベースフィルムとして二軸延伸ポリプロピレンフィルム
（商品名束レトレファンＢＯ２５３０）を使用しポリエ
チレン７０重量％、エチレン含量８０％のムーニー粘度
２０、結晶化度２の非品性エチレン−プロピレン共重合
体３０重量％よりなる均一に混合したブレンド物を、ア
ンカーコート処理なしに樹脂温度３０５℃、加工速度８
０ｍ１ｍ１ｎコート膜厚さ４０μでベースフィルムに押
出しラミネート装置で押出しコーティングした。

このとき得られたラミネート物の接着力を表１に示す。

実施例 ５ 実施例４において、フレンド物の組成をポリエチレン５
０重量％、非品性エチレン−プロピレン共重合体５０重
量％にした以外は実施例１と同様に行なった。

結果を表１に示す。比較例 ３ 実施例４においてポリエチレンとエチレン−プロピレン
共重合体とのブレンド物の代りに、ポリエチレン樹脂単
味を実施例１と同様にして延伸ポリプロピレンフィルム
にラミネートして得たラミネート物の試験結果を表１に
示す。

実施例 ６ 二軸延伸ポリプロピレンフィルム（商品名束し■トラフ
アンＢＯ２５３０）を一方の基材とし、キャストポリプ
ロピレンフィルム（商品名束し■トラフアンＮＯ３４０
１）を、もう一方の基材として、低密度ポリエチレン（
メルトインデックス６５、密度０．９１７）３０重量部
とエチレン含量８０モル％のエチレン−プロピレン共重
合体（ムーニー粘度１８、密度０．８６）７０重量部か
ら成るブレンド物を、これらの２枚の基材の間にグイ温
度３０５℃、加工速度８０ｒＩＬ／分、コート膜厚さ４
０μの条件でフィルム状に押出し、すぐに圧着、冷却し
て三層のラミネートフィルムを作成した。

（なお、この時どちらの側の基材にもアンカーコート処
理はしていない。

）このラミネート物のキャストポリプロピレンフィルム
と押出コーテイング膜との接着強度は２５１ Ｃ１／
１５．ｍｍ）であり、又二軸延伸ポリプロピレンフィル
ムと押出コーテイング膜との接着強度は２１０ （ｆｌ
／ １５ｍｍ）で、包装材料として充分な強度を有して
いた。

実施例 ７ エチレン含有量８０モル％、結晶化度２以下、ムーニー
粘度２０の非晶性エチレン−プロピレン共重合体をシリ
ンダーの先端部の温度を２６０ ’Ｃに設定した第一の
押出機で熔融押出し、又メルトフローインデックス（測
定温度２３０℃）２５、密度０．９１のポリプロピレン
をシリンダーの先端部の温度を２６０℃に設定した第二
の押出機で熔融押出し、これらの２つの熔融樹脂を、温
度２６０℃に設定したマルチマニホールドタイプの共押
出Ｔダイから共押出して、エチレン−プロピレン共重合
体の厚さが２０μで、又ポリプロピレン層の厚さが同じ
く２０μであるような二層フィルムの三層間接着強度を
表２に示す。

実施例 ８〜１０ 実施例７において、エチレン−プロピレン共重合体単味
の代りにこれと低密度ポリエチレン（メルトインデック
ス６．５、密度０．９１７）とのブレンド物を用いた以
外は実施例７と同様にして二層フィルムを製造した。

この場合の層間の接着強度を表２に示す。

※比較例 ４ 実施例７においてエチレン−プロピレン共重合体の代り
に低密度ポリエチレン（メルトインデックス６．５、密
度０．９１７）を用いた以外は実施例７と同様にして二
層積層フィルムを得た。

このときの層間の接着強度を表２に示す。

実施例 １１ エチレン含有量８０モル％、結晶化度２、ムーニー粘度
（ＭＬ１＋４１００℃）１８の非晶性エチレン−プロピ
レン共重合体とメルトインデックス６．５、密度０．９
１７の低密度ポリエチレンを重量比で３０ニア００割合
でブレンドしたブレンド物を、シリンダーの先端部の温
度を２６０ ’Ｃに設定した第１の押出機で熔融し、又
メルトフローインデックス２．５、密度０．９１のポリ
プロピレンをシリンダーの先端部の温度を２６０℃に設
定した第２の押出機で溶融し、第１の押出機で用いたの
と同じ、エチレン−プロピレン共重合体３０部と低密度
ポリエチレン７０部とのブレンド物をシリンダーの先端
部の温度を２６０℃に設定した第３の押出機で熔融し、
これら三種の熔融樹脂を第１、第２、第３の押出機に接
続された設定温度２６０℃のマルチマニホールドタイプ
の共押出Ｔダイから共押出して、ポリエチレンとエチレ
ン−プロピレン共重合体のブレンド物／ポリプロピレン
／ポリエチレンとエチレン−プロピレン共重合体のブレ
ンド物という構成の共押出３層フィルムを製造した。

なお、この３層フィルムの各層の厚さはいずれも２０μ
である。

この上記の構成の３層フィルムのポリエチレンとエチレ
ン−プロピレン共重合体のブレンド物層とポリプロピレ
ン層の間の接着強度は２８１（ｙ、’ｉ ５朋〕であっ
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エチレン含有量が４０ないし９０モル％、結晶化度
   １０以下の非品性エチレン−α−オレフィン共重合体（
   ４）、又はこのエチレン−α−オレフィン共重合体とポ
   リオレフィン樹脂もしくはエチレン系共重合体樹脂との
   均一混合物（Ｂ）よりなるポリオレフィンフィルム用接
   着組成物。