JPS6216236B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可撓性ならびに接着力に優れた接着
層を与えることのできる電子線硬化型接着剤組成
物を用いるラミネートフイルムに関する。

包装材料を中心として各種ラミネートフイルム
ないし積層フイルムが用いられている。このよう
な積層フイルムを製造する方法としては、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の方法が知られている。こ
れらのラミネーシヨンには接着剤が用いられてお
り例えばポリウレタン系、ポリアクリル酸エステ
ル系、エポキシ樹脂系、塩化ビニル酢酸ビニル共
重合体系、イソシアネート系等の接着剤が用いら
れている。しかし、これら接着剤はいずれも酢酸
エチル、メチルエチルケトン、トルエン、キシレ
ン、ヘキサン等の有機溶剤に溶解して使用される
ため、接着作業中及び乾燥時に、多量の有機溶剤
が大気中に揮散し、作業環境を著しく悪化させる
のみならず熱的にも非常に不経済であるという欠
点がある。また、ラミネートフイルム間に微量の
有機溶剤が残留することは避けられないため、た
とえば食品のように、臭いを嫌うもの、あるいは
臭いを吸着しやすいものを包装する用途には用い
られないか、用いられるとしても残留溶剤による
臭気のため商品価値を低下させる。更に多量の有
機溶剤の使用には資源消費の観点からも好ましく
ないという欠点がある。

これに対し無溶剤型の接着剤を用いる電子線硬
化接着法は、上述したような溶剤希釈型接着剤を
用いる従来のラミネート法の欠点を除くだけでな
く、ラインスピードの高速化が可能であり生産性
が高い、長い乾燥炉を必要とせず設置面積が少
い、始動・停止が瞬間的で生産管理が容易であ
り、また始動・停止時の材料損失が少いなどの利
点があるため、包装材料用積層フイルムの製造を
中心としてその利用が広く期待されている。しか
しながら、この方法に用いられる接着剤には無溶
剤型で完全硬化が期待されるため、得られた硬化
層の可撓性が低く、また接着強度も未だ不充分で
あるという欠点がある。

本発明は、適当な硬化性を有するとともに接着
強度ならびに可撓性の優れた電子線硬化型接着剤
組成物を用いるラミネートフイルムを提供せんと
するものである。

本発明者らの研究によれば、ラジカル重合性不
飽和結合を分子内に１個又は２個有するプレポリ
マー（以下、「低官能性プレポリマー」と称す
る）とプレポリマー可溶性ポリウレタン樹脂を主
成分とする接着剤により上述の目的が達成される
ことが見出される。すなわち、ラジカル重合性結
合を分子内に有するプレポリマーは、低線量で硬
化性が優れ電子線硬化型接着剤の基剤として優れ
ているが、不飽和結合を３個以上有する場合に
は、分子の屈曲性が低下し、硬化後の接着層の可
撓性が損われる。したがつて、プレポリマーとし
ては不飽和結合が、１又は２個の低官能性プレポ
リマーを主成分とし、これとポリウレタン樹脂と
の組合せにより可撓性ならびに接着性の調和を得
ることが好ましいことが見出された。より詳しく
は本発明のラミネートフイルムは複数のフイルム
の積層接着体であり、少くとも２枚の隣接するフ
イルムが、上記低官能性プレポリマー50重量％以
上と、ポリウレタン樹脂１〜45重量％とからなる
接着剤組成物の電子線照射硬化物により接着され
ていることを特徴とするものである。

以下、本発明をより詳細に説明する。以下の記
載において「％」、「部」は特に断らない限り重量
基準とする。

本発明で用いる接着剤組成物中の低官能性プレ
ポリマーとしては、ウレタン変性不飽和ポリエス
テル、シリコン変性不飽和ポリエステル、エポキ
シ変性不飽和ポリエステル等の各種不飽和ポリエ
ステル類、ポリエステルアクリレート、ポリエー
テルアクリレート、ポリエポキシアクリレート、
ポリウレタンアクリレート等の各種アクリレート
類、不飽和アルキド樹脂、などで分子量が10000
以下、好ましくは500〜4000で不飽和結合を分子
内に一個又は二個有するものが用いられる。これ
らは単独あるいは必要に応じて二種以上併用して
組成物中に50％以上、好ましくは60〜90％の範囲
内で用いられる。50％未満では、プレポリマーの
特性が硬化膜へいかされず、充分な接着性、可撓
性が得られない。上限は、他成分との合計量が
100％となるように定められる。

次にポリウレタン樹脂は接着剤組成物に可撓性
を損なわずに接着強度を上げる目的で加えられる
ものであり、２官能性以上の飽和ポリエステル又
はポリエーテルをジイソシアネートと反応させて
高分子化したイソシアネート変性ポリマーで分子
量が１万〜30万の範囲のものが好適に用いられ
る。具体例としては市販のデスモコール（住友バ
イエルウレタン社製、分子量約10万〜20万の線状
ポリウレタン樹脂）、ニツポラン（日本ポリウレ
タン社製、線状ポリウレタン樹脂）などが挙げら
れる。これらポリウレタン樹脂は、接着剤組成物
中に、１〜45％、好ましくは５〜25％の範囲内で
用いられる。１％未満では、ポリウレタン樹脂の
特徴であるプラスチツクフイルムへの接着力が充
分にいかされず充分な接着強度が得られない。ま
た45％を超えると、粘度が非常に高くなりコーテ
イング適性を損なう。

本発明で用いる接着剤組成物は、上記基本成分
に加えていくつかの任意成分を含むことができ
る。たとえば、組成物の硬化速度を速めるため
に、ラジカル重合性不飽和結合を分子内に３個以
上有する多官能性プレポリマーを含むことができ
る。このような多官能性プレポリマーとしては、
低官能性プレポリマーとして上述した型のプレポ
リマーであつて不飽和結合を分子内に３個以上有
するものが用いられる。これら多官能性プレポリ
マーは組成物中に１〜45％の範囲内で用いられ
る。但し、接着層の可撓性を著しく損わないため
に、低官能性プレポリマーの量より多くならない
ことが必要であり、好ましくは10％以下の範囲に
抑えられる。

また、本発明で用いる接着剤組成物には、その
粘度を調節して塗布適性を改良するために、ラジ
カル重合性モノマーを、１〜45％の範囲内で含ま
せることができる。このような目的で用いるモノ
マーとしては、スチレン、α―メチルスチレン等
のスチレン系モノマー類；アクリル酸メチル、ア
クリル酸２―エチルヘキシル、アクリル酸メトキ
シエチル、アクリル酸ブトキシエチル、アクリル
酸ブチル、アクリル酸メトキシブチル、アクリル
酸フエニル等のアクリル酸エステル類；メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
プロピル、メタクリル酸メトキシエチル、メタク
リル酸エトキシメチル、メタクリル酸フエニル、
メタクリル酸ラウリル等のメタクリル酸エステル
類；アクリルアミド、メタクリルアミド等の不飽
和カルボン酸アミド；アクリル酸２―（Ｎ，Ｎ―
ジメチルアミノ）エチル、メタクリル酸２―
（Ｎ，Ｎ―ジメチルアミノ）エチル、アクリル酸
２―（Ｎ，Ｎ―ジベンジルアミノ）エチル、メタ
クリル酸（Ｎ，Ｎ―ジメチルアミノ）メチル、ア
クリル酸２―（Ｎ，Ｎ―ジエチルアミノ）プロピ
ル等の不飽和酸の置換アミノアルコールエステル
類；エチレングリコールジアクリレート、プロピ
レングリコールジアクリレート、ネオベンチルグ
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、ジエチレングリコールジア
クリレート、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、
エチレングリコールジメタクリレート、プロピレ
ングリコールジメタクリレート、ジエチレングリ
コールジメタクリレート等の多官能性化合物、等
が挙げられる。

また本発明で用いる接着剤組成物の接着強度を
上げるためにポリイソシアネート類を10％程度ま
で添加することもできる。

本発明で用いる接着剤組成物は、上記各成分を
必要に応じて加温しつつ常法により混合・混練し
て、好ましくは塗布に適した100〜800cpの範囲
の粘度を有する接着剤として調製される。

本発明の組成物は、紙、プラスチツク又は金属
等の同種又は異種フイルム間の接着に使用され
る。プラスチツクフイルムとしては、セロハン、
低密度、中密度又は高密度各種ポリエチレン、ポ
リプロピレン、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、
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、エチレン―ビニルアルコール共重
合体、エチレン―酢酸ビニル共重合体、エチレン
―α―オレフイン共重合体、アイオノマー樹脂、
ポリ―１，２―ブタジエン等の各種樹脂の延伸ま
たは無延伸フイルム、あるいはこれらプラスチツ
クフイルム上に、硝化綿、塩化ビニル―酢酸ビニ
ル共重合体、ポリ塩化ビニリデン等の塗膜、もし
くはアルミニウム等の金属蒸着膜を形成したもの
が用いられる。これらフイルムには必要に応じて
接着剤塗布前にコロナ処理等の表面処理が行われ
る。

上記の接着剤組成物を用いて本発明のラミネー
トフイルムないし積層フイルムを得るには基材フ
イルムの全面もしくは任意の部分に、上記の組成
物をグラビアコート法、ロールコート法、フレキ
ソリバース法等により、たとえば0.2〜20ｇ／
m²、好ましくは0.4〜10ｇ／m²の割合で塗布後、
他のフイルム（基材フイルムと同種または異種で
あり得る）を貼合するか、他のフイルム材料を押
出しラミネートして積層した後、電子線照射によ
り接着剤組成物を硬化させる。このようにして積
層したフイルムを基材として上記方法を繰り返す
か、あるいは上記の接着剤をそれぞれ介して３層
以上にフイルムを積層し、１度の電子線照射によ
り多層の接着剤を硬化させるか、の方法により３
層以上の積層フイルムを得ることができる。

接着剤の硬化に使用する電子線としては、コツ
クロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧
器型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロ
ン型、高周波型等の各種電子線速機から放出さ
れ、50〜1000KeV、好ましくは100〜300KeVの範
囲のエネルギーを持つ電子線が用いられる。電子
線を接着層に照射するためには、スポツトビーム
を高速走査するかあるいはリニアフイラメントか
ら連続したカーテン状のビームを照射する方法が
採られる。通常は被照射物を連続的に移動するこ
とにより、面照射が行われる。

本発明で用いる接着剤組成物は本質的に無溶剤
型である。したがつて、電子線照射による完全硬
化により無臭な積層フイルムを与えることがで
き、このような積層フイルムは包装材料、とりわ
け各種食品、薬品などの包装材料として極めて有
用である。

以下実施例により本発明を更に具体的に説明す
る。

実施例 １ 単官能性オリゴエステルアクリレート 80部 （商品名、アロニツクスＭ―5700、東亜合成社
製） 線状ポリウレタン樹脂 20部 （商品名、デスモコール130、住友バイエルウレ
タン社製） 100部 上記配合の接着組成物を、基材フイルムとして
の厚さ12μの二軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トにオフセツトグラビア方法により2.0ｇ／m²の
割合で塗布し、この上から厚さ40μのポリエチレ
ンフイルムを貼合した。この貼合フイルムを30
ｍ／分の速度で巻き取りながら窒素雰囲気中で
150KeV、3.75mAのエレクトロカーテン（米国
ESI社製）により1.5Mradの線量を照射して接着
剤を硬化させた。かくして得られた積層フイルム
の接着強度（島津製作所製オートグラフにより引
張り速度：300mm／min、引張り角度：90゜（Ｔ
字形）の条件で測定）は400ｇ／15mm巾以上で基
材フイルムが破断し、剥離不可能であつた。また
指触による積層フイルムの可撓性も良好であつ
た。

実施例 ２ 単官能性オリゴエステルアクリレート 50部 （商品名、アロニツクスＭ―5500、東亜合成
製） 多官能性オリゴエステルアクリレート 30部 （商品名、アロニツクスＭ―8060、東亜合成
製） 線状ポリウレタン樹脂 20部 （商品名、デスモコール110、住友バイエルウレ
タン社製） 100部 上記配合の接着剤組成物を、基材フイルムとし
ての厚さ12μのポリエチレングリコールテレフタ
レートにポリ塩化ビニリデンをコートしたフイル
ムのコート面にグラビアロールにより2.0ｇ／m²
の割合で塗布し、その上から厚さ40μのポリエチ
レンフイルムを貼合した。この貼合フイルムを電
子線照射装置（NP―ESH―150：日本パーカーラ
イジング社製）により4Mradの線量を照射して接
着剤を硬化させた。この積層フイルムの接着強度
を実施例１と同様に測定したところ接着強度は
300〜450ｇ／15mm巾であつた。また、指触による
可撓性も良好であつた。

実施例 ３ 二官能性オリゴエステルアクリレート 60部 （商品名、アロニツクスＭ―6100、東亜合成
製） ２―ヒドロキシエチルアクリレート 30部 （共栄社油脂化学工業製） 線状ポリウレタン樹脂 10部 （商品名、デスモコール400、住友バイエルウ レタン社製） 100部 上記配合の接着組成物を、基材フイルムとして
の厚さ25μの二軸延伸ポリプロピレンフイルムに
ポリ塩化ビニリデンを厚さ２μにコートしたフイ
ルムのコート面にグラビアロールにより2.0ｇ／
m²の割合で塗布し、その上から厚さ50μのポリエ
チレンフイルムを貼合した。次いで実施例１と同
様にして電子線照射して接着剤を硬化させた。こ
の積層フイルムの接着強度を実施例１と同様に測
定したところ接着強度は250〜350ｇ／15mm巾であ
つた。また指触による可撓性も良好であつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数のフイルムの積層接着体であり、少くと
   も２枚の隣接するフイルムが、分子内に１個また
   は２個のラジカル重合性の不飽和結合を有するプ
   レポリマー50重量％以上と、ポリウレタン樹脂１
   〜45重量％とからなる接着剤組成物の電子線照射
   硬化物により接着されていることを特徴とする、
   ラミネートフイルム。