JPS5938279B2 - アルミニウム箔とエチレン重合体フイルムの接着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウム箔とエチレン重合体フィルムを接
着剤によつて接着させる方法に関するものである。

近年エチレン重合体とアルミニウム箔の特長を生かして
両者をラミネートした複合フィルムが菓子類、飲料、医
薬品、洗剤、化粧品等の包装材料として使用されている
。アルミニウム箔とエチレン重合体のラミネート方法に
は一般にエチレン重合体を押出機で溶融し、アルミニウ
ム箔表面にラミネートする押出しラミネートと接着剤を
基材に塗布乾燥後圧着加熱によりラミネートする乾式ラ
ミネート法の二方法が知られている。

本発明はこのうち、後者の接着剤を用いる方法に関する
。アルミニウム箔とエチレン重合体フィルムの接着剤と
しては、これまで種々の方法が提案されており、例えば
特公昭４０−２３０３２号、特公昭４２−１０７５７号
には無水マレイン酸のような不飽和カルボン酸をグラフ
トされたポリオレフィンロウあるいは不飽和カルボン酸
グラフトポリプロピレンを使用する方法が提案されてい
る。

しかし、これらのグラフトポリオレフィンを乾式ラミネ
ート法によるアルミニウム箔とエチレン重合体フィルム
の接着剤として使用した場合、接着剤の粘度が高く、均
一な塗布が困難であるか、塗布しても接着強度が不十分
であり、煮沸の際剥離しやすい欠点があつた。本発明者
らは、この解決について検討を行つた結果、特定の変性
ポリエチレンを使用することにより、従来予想されなか
つた改良されたアルミニウム箔とエチレン重合体フィル
ムの接着方法を見出し本発明に到達した。すなわち本発
明は、不飽和カルボン酸またはその無水物をグラフト変
性するかまたは酸化変性して得た分子量６０００ないし
１３０００）密度０．９６ないし１．００ｙ／ ＣＩＩ
Ｌ酸価０．５ないし１５の範囲を有するカルボキシル基
含有変性ポリエチレンの有機溶剤分散体をアルミニウム
箔土に塗布して加熱処理し、ついでエチレン重合体フィ
ルムと該アルミニウム箔を積層して変性ポリエチレンの
融点以上の温度に加熱圧着してアルミニウム箔とエチレ
ン重合体フィルムを接着させる方法である。

本発明において有用な変性ポリエチレンとは、ポリエチ
レンに不飽和カルボン酸もしくはその無水物をグラフト
したポリエチレン、酸化変性したポリエチレン、酸化変
性後不飽和カルボン酸もしくにその無水物をグラフトし
たポリエチレン、もしくは該各変性ポリエチレンと未変
性ポリエチレンをブレンドしたものをいう。，この場合
原料となるポリエチレンは、密度が０．９６ないし０．
９７７／〜あるいはそれ以上の本質的に直鎖状のポリエ
チレンであり、中低圧直接重合法もしくは一般成形用高
密度ポリエチレンの熱分解によつて得られる。ポリエチ
レンの変性方法としては、酸化変性あるいは不飽和カル
ボン酸もしくはその無水物とのグラフト変性に依る。

酸化変性は周知の方法を採用することができる。たとえ
ばポリエチレンを溶融状態もしくは芳香族炭化水素溶媒
中に溶解または膨潤させ加圧下で酸化する方法、粉末状
または繊維状のポリエチレンを含酸素空気と接触させる
方法あるいは水性媒体中にポリエチレンを懸濁させてお
いて酸化する方法が挙げられる。ポリエチレンにグラフ
トされる不飽和カルボン酸もしくはその無水物としては
、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、フマール酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、シトラコン酸、無水シトラ
コン酸、イタコン酸、無水イタコン酸などが挙げられ、
この中ではとくに無水マレイン酸およびフマール酸がも
つとも好ましい。ポリエチレンと不飽和カルボン酸もし
くはその無水物との反応には周知の方法を採用すること
ができる。

たとえば両者を溶媒の存在下または不存在下、ラジカル
開始剤を添加してまたは添加せずに高温に加熱すること
によつて行われる。反応に際し、スチレンのような他の
ビニル単量体を共存させてもよい。このようにして得ら
れた変性ポリエチレンは分子量が６０００ないし１３０
００好ましくは６０００から１２０００の範囲にあるこ
とが重要である。

変性ポリエチレンの分子量が１３０００以上であると、
有機溶剤への分散が不良になり、基材への均一塗布が非
常に困難になる。分子量６０００未満では接着性が著し
く低下する。また密度は０，９６ないし１．００７／〜
の範囲にあることが必要で、それ以下では接着性、耐煮
沸性が低下する。変性による酸価は０．５ないし２０の
範囲にあることが必要で酸価が０．５以下である場合、
２０以上の場合、いずれの場合も接着性が低下する。本
発明でいう分子量とは該変性ポリエチレンの１３５℃デ
カリン溶液の極限粘度を次式により換算して求めた値を
言う。ＣＭ−２．５１Ｘ１０４〔η〕１゜２３５、Ｍ一
分子量、〔η〕一極限粘度）本発明で用いる有機溶剤と
は変性ポリエチレンを高温で溶解して得、かつ高温で実
質上溶解せず、カルボン酸基に対し不活性な有機溶剤を
言い、例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化
水素、ヘキサン、ヘプタン、ミネラルスピリツト等の脂
肪族炭化水素、クロルベンゼン、クロロナフタリン、四
塩化炭素等の塩素化炭化水素またはその混合物である。

本発明で用いるエチレン重合体フイルムとは低密度ポリ
エチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、
エチレン−プロピレン共重合体、エチレン一１−ブテン
共重合体およびこれらの混合物などのフイルムで、公知
の任意の方法、例えばインフレーシヨン法またはＴダイ
法等の方法で製造され得る。

該フイルムの厚さは５μｍ以上任意の厚さをとりうるが
好ましくは１０μｍないし２００μｍの範囲のものが選
ばれる。また本発明では該フイルムは例えばコロナ処理
等の前処理を必要としない。本発明で用いられるアルミ
ニウム箔はＪＩＳＨ４ｌ７Ｏに規定されているアルミニ
ウム箔でよく、使用する際何らの前処理を必要としない
。

本発明ではエチレン重合体フイルムあるいはアルミニウ
ム層の外層にさらに紙、他のプラスチツクフイルムを形
成させる多層構造とすることもできる。次に本発明の方
法を詳しく述べる。また本発明の変性ポリエチレンの有
機溶剤分散体を製造する好ましい方法は、変性ポリエチ
レンと有機溶剤を変性ポリエチレンが常圧または加圧下
で変性ポリエチレンが溶剤への溶解する温度（１００℃
以下）に加熱して変性ポリエチレンを完全に溶解し、よ
く攪拌する。その後、該溶液を攪拌しながら冷却すると
、変性ポリエチレンの粒子が有機溶剤中に析出した分散
体が得られる。この場合該加熱溶液に冷した溶剤を投入
するか、溶液の入つた容器を氷中に浸漬する等により急
冷すると、析出する変性ポリエチレン粒子の粒径が小さ
くなるため好ましい。変性ポリエチレンは溶剤に通常１
ないし２０重量％になるよう配合する。該分散液は更に
３本ロールミルやボールミルで粉砕処理を行つても良い
。変性ポリエチレン分散体のアルミニウム箔への塗布方
法は公知の任意の塗布方法例えば、スプレーコーター
ドクターコーター、ロールコーター、グラビアコーター
等で塗布できる。上記方法で厚さ２ないし１０μｍ程度
の変性ポリエチレン塗膜を得ることが好ましい。アルミ
ニウム箔に塗布された変性ポリエチレンは加熱炉で変性
ポリエチレンの融点以上の温度で加熱処理して溶剤を除
去すると同時に変性ポリエチレンを溶融させる。この処
理を行わないと変性ポリエチレンが粉末状になり均一な
接着性が得られない。次に該アルミニウム箔上に変性ポ
リエチレン層を介してエチレン重合体フイルムを密着し
、加熱加圧してアルミニウム箔とエチレン重合体フイル
ムをラミネートする。

この場合加熱温度は変性ポリエチレンの融点（約１３０
℃）以上２００℃以下、好ましくは１４０℃ないし１８
０℃である。２００℃以上の温度ではラミネート時にエ
チレン重合体フイルムが融解し、自己保持性を失なうた
め好ましくない。

圧着時間は０．２秒間ないし１０秒間好ましくは１秒間
ないし５秒間で、この時間は両フイルムの厚さ、加熱温
度の高低で最適条件を選ぶべきである。圧着の際の圧力
は０．１ないし１０ｋ９／Ｃｄ好ましくは０．５ないし
５ｋｇ／ＣｒｉＬである。以上述べたような本発明によ
れば、均一で大きな接着性を有し、耐煮沸性のあるアル
ミニウム箔とエチレン重合体フイルムの複合フイルムが
得られる。、本発明の方法で得られる複合フイルムの用
途は、薬品、洗剤等の包装材料であるが、特に耐煮沸性
の必要とするレトルト食品用包装材料で有用である。

次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明はその要旨を越えない限りこれら実施例に制約
されるものではない。

実施例 １ 分子量１２０００１密度０．９７７／ＣＴｉＬｌ酸価５
の酸化ポリエチレンを混合キシレンに１２０℃で溶解し
た。

次に該溶液を攪拌しながら、等量の冷混合キシレンを溶
液に注ぎながら急冷し、１０％の変性ポリエチレン分散
体を得た。この分散体をアルミニウム箔（厚さ０．１ｍ
ｍ、材質Ｈ、表面処理なし）にバーコータ一で１００μ
ｍ厚に塗布した。

その後該アルミニウム箔を加熱炉で１５０℃で５分間加
熱処理を行つた。

以上の操作で、アルミニウム箔上に５μｍの変性ポリエ
チレンの均一な塗膜を得た。次にその上に高密度ポリエ
チレンフイルム（厚さ８０μｍ、インフレーシヨン成形
品）を重ね、ヒートシーラ一で両者を温度１６０℃、圧
力１ｋｇ／Ｃｄ、時間２秒間で圧着することにより複合
フィルムを得た。

このものの剥離強度をインストロン測定機を用いて測定
した（チャックスピード２００ｍｍ／ＭＯ。また沸水に
５時間浸漬し剥離の有無を見た。結果を第１表に示す。
実施例 ２ 分子量８０００１密度０．９８ｙ／ＣｒｉＬ、酸価１２
の酸化ポリエチレンを用いる以外は実施例１と同様に行
つた。

結果を第１表に示す。実施例 ３ 分子量６０００、密度１．００７／（７！１．酸化２８
の酸化ポリエチレンを分子量１００００、密度０．９７
７／ＣｒｌＬの未変性ポリエチレンに１０重量％配合し
た変性ポリエチレンを使用する以外は実施例１と同様に
行つた。

結果を第１表に示す。実施例 ４〜７無水マレイン酸を
グラフトして得た第１表に示す変性ポリエチレンを用い
た以外は実施例１と同様に行つた。

結果を第１表に示す。比較例 １〜８ 第１表に示す変性ポリエチレンを使用する以外は実施例
１と同様に行つた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 分子量６０００ないし１３０００、密度０．９６な
   いし１．００ｇ／ｃｍ＾３、酸化０．５ないし２０の範
   囲を有するカルボキシル基含有変性ポリエチレンの有機
   溶剤分散体をアルミニウム箔上に塗布して加熱処理し、
   ついでエチレン重合体フィルムと該アルミニウム箔を重
   ねて変性ポリエチレンの融点以上の温度に加熱圧着する
   ことを特徴とするアルミニウム箔とエチレン重合体フィ
   ルムとの接着方法。