説明

積層体の製造方法および積層体

【課題】 押出コーティング加工により得られる積層体の製造方法であって、耐ブロッキング性、滑り性および抗ブロッキング剤の耐脱離性に優れた積層体の製造方法、および、該製造方法により得られた積層体を提供すること。
【解決手段】 溶融押出した溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムの片面に抗ブロッキング剤スラリーを噴霧した後、該フィルムのスラリー未噴霧面が基材側となるように該フィルムを基材に押出コーティングし、該フィルムと基材とを圧着する積層体の製造方法であって、積層体のポリオレフィン系樹脂フィルム側表面の算術平均粗さ(Ra)を0.8〜12.8μmとする積層体の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積層体の製造方法および該製造方法により製造されてなる積層体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、紙などの基材にポリオレフィン系樹脂を押出コーティングしてなる積層体は、食品や工業部品等の包装材料として用いられている。該包装材料には、耐ブロッキング性や滑り性が求められており、例えば、表面疎水化した抗ブロッキング剤を配合した低密度ポリエチレンを基材に押出コーティングしたものや、押出コーティングした積層体に抗ブロッキング剤として澱粉をまぶしたものが、耐ブロッキング性および滑り性に優れる押出コーティング積層体として提案されている(特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】特開2002−225197号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記の押出コーティング積層体は、耐ブロッキング性および滑り性において十分満足のいくものではなく、また、まぶした抗ブロッキング剤が積層体から脱離することにより、積層体を包装袋として用いた際に、被包装物に抗ブロッキング剤が付着したり、包装袋のシール不良が発生することがあった。
かかる状況のもと、本発明が解決しようとする課題は、押出コーティング加工により得られる積層体の製造方法であって、耐ブロッキング性、滑り性および抗ブロッキング剤の耐脱離性に優れた積層体の製造方法、および、該製造方法により得られた積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の第一は、溶融押出した溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムの片面に抗ブロッキング剤スラリーを噴霧した後、該フィルムのスラリー未噴霧面が基材側となるように該フィルムを基材に押出コーティングし、該フィルムと基材とを圧着する積層体の製造方法であって、積層体のポリオレフィン系樹脂フィルム側表面の算術平均粗さ(Ra)を0.8〜12.8μmとする積層体の製造方法にかかるものである。
また、本発明の第二は、上記製造方法により得られる積層体にかかるものである。
【発明の効果】
【0006】
本発明により、押出コーティング加工により得られる積層体の製造方法であって、抗ブロッキング性、滑り性および抗ブロッキング剤の耐脱離性に優れた積層体の製造方法、および、該製造方法により得られた積層体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
本発明で用いられる基材としては、樹脂、紙、板紙、織物、金属箔などが用いられる。該樹脂としては、例えばナイロン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、エチレン系共重合体、アイオノマー樹脂、セロハン、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、フッ素樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリブテン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、アセチルセルロースなどがあげられ、これら樹脂単層フィルム又はシート;これら樹脂の積層フィルム又はシート;これら樹脂の延伸物、塗工物、織物などとして用いられる。また、基材は、これら樹脂と、アルミニウム、鉄、紙などとの貼合品であってもよい。これら樹脂基材には必要に応じて予めその表面がコロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理などの表面処理が施されていてもよく、また、予め印刷が施されていてもよい。基材の肉厚は押出ラミネート加工が可能であればよく、好ましくは1〜10000μm、より好ましくは5〜500μmである。
【0008】
本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂は、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセンなどの炭素原子数2〜10のオレフィンに基づく1種または2種以上単量体単位を50重量%以上含有する重合体であり、エチレンに基づく単量体単位を50重量%以上含有する重合体であるポリエチレン系樹脂、プロピレンに基づく単量体単位を50重量%以上含有する重合体であるポリプロピレン系樹脂などがあげられる。
【0009】
該ポリエチレン系樹脂としては、例えば、エチレン単独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体などのエチレン−α−オレフィン共重合体;エチレン−酢酸ビニル共重合体などのエチレン−ビニルエステル共重合体;エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体などのエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体などをあげることができ、これらは、1種または2種以上組み合わせて用いられる。また、これらポリエチレン系樹脂は、公知の方法により製造される。
【0010】
該ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−エチレン−1−ヘキセン共重合体などがあげられ、これらは、1種または2種以上組み合わせて用いられる。また、これらポリプロピレン系樹脂は、公知の方法により製造される。
【0011】
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン系樹脂が好ましく、また、ポリエチレン系樹脂中のエチレンに基づく単量体単位の含有量としては、ポリエチレン系樹脂の重量を100重量%として、好ましくは70重量%以上であり、より好ましくは80重量%以上であり、更に好ましくは90重量%以上である。
【0012】
ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレートとしては、ポリエチレン系樹脂の場合、JIS K7210−1995に規定された方法に従い、荷重21.18N、温度190℃の条件で測定されるメルトフローレートが、好ましくは1〜100g/10分であり、より好ましくは1.5〜50g/10分であり、ポリプロピレン系樹脂の場合、JIS K7210−1995に規定された方法に従い、荷重21.18N、温度230℃の条件で測定されるメルトフローレートが、好ましくは1〜100g/10分であり、より好ましくは1.5〜50g/10分である。
【0013】
ポリオレフィン系樹脂には、必要に応じ、公知の添加剤、たとえば酸化防止剤、中和剤、帯電防止剤、防曇剤、滑剤などを配合してもよく、他の樹脂を配合してもよい。
【0014】
本発明で用いられる抗ブロッキング剤としては、例えば天然シリカ、合成シリカ、ゼオライト、炭酸カルシウム、タルク、ガラスパウダーなどの無機系抗ブロッキング剤;ポリメタクリル酸樹脂、架橋ポリスチレン樹脂、架橋ポリメタクリル酸メチル樹脂、架橋されたメタクリル酸メチルとスチレンの共重合樹脂などの有機系抗ブロッキング剤などがあげられる。
【0015】
本発明では、(1)ポリオレフィン系樹脂を溶融押出して、溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムを形成させ、(2)該溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムの片面に抗ブロッキング剤のスラリーを噴霧し、(3)該溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムのスラリー未噴霧面が基材側となるように該溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムを基材に押出コーティングし、(4)該溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムと基材とを圧着することにより、積層体を製造する。
【0016】
ポリオレフィン系樹脂を溶融押出する温度としては、抗ブロッキング剤の耐脱離性を高める観点から、180℃以上が好ましく、220℃以上がより好ましい。また、溶融押出時の発煙やフィルムの臭気を低減する観点から、340℃以下が好ましく、320℃以下がより好ましい。溶融押出装置としては、Tダイ付き押出機など、公知の押出成形加工装置を用いることができる。
【0017】
抗ブロッキング剤のスラリー中の抗ブロッキング剤と液体との重量比としては、抗ブロッキング剤の種類により好ましい範囲は異なるが、一般には、抗ブロッキング性および滑り性を高める観点から、抗ブロッキング剤/液体(重量比)が、好ましくは0.01/99.9以上であり、より好ましくは1/99以上である。また、該値は、耐脱離性を高める観点およびスプレー詰まりを防ぐ観点から、好ましくは60/40以下であり、より好ましくは40/60以下である。
【0018】
抗ブロッキング剤のスラリーに用いる液体としては、通常、水が主成分として用いられる。なお、液体中の抗ブロッキング剤の分散性を高めるため、水に1種以上の有機溶剤を混合して用いてもよく、例えば、抗ブロッキング剤として架橋ポリメタクリル酸メチル樹脂を用いる場合、15重量%程度のエタノール水溶液としてもよい。
【0019】
抗ブロッキング剤のスラリーの噴霧に用いられる噴霧器としては、スプレー噴霧器が用いられ、該スプレー噴霧器としては、二流体ノズル式スプレー噴霧器が好ましい。二流体ノズル式スプレー噴霧器は、通常、エアー圧力0.05〜0.7MPa、噴霧量0.5〜120リットル/時で使用される。
【0020】
溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムを基材に押出コーティングし、圧着する方法では、公知の押出コーティング装置が用いられる。また、溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムと基材とを圧着する圧力としては、押付けロール線圧として、好ましくは4.9〜24.5kN/mであり、より好ましくは15.0〜24.0kN/mである。
【0021】
溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムの片面に抗ブロッキング剤のスラリーを噴霧し、該フィルムを基材に押出コーティング、圧着する際のライン速度としては、通常、引取速度15〜200m/分で成形される。
【0022】
本発明では、抗ブロッキング剤スラリー中の抗ブロッキング剤濃度、該スラリーの噴霧量、ポリオレフィン系樹脂を溶融押出する温度、および、押出コーティング加工での溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムの引取速度などを適宜変更することにより、得られる積層体のポリオレフィン系樹脂フィルム側表面の算術平均粗さ(Ra)を0.8〜12.8μmとなるようにする。該値が小さすぎると、抗ブロッキング性および滑り性が低下することがあり、該値が大きすぎると耐脱離性が低下することがある。該算術平均粗さ(Ra)は、粗さ曲面の平均面方向にX軸とY軸を互いに直角となるように取り、縦倍率方向(平均面と垂直方向)にZ軸を取り、次に、粗さ曲面から、X軸方向に基準長さとY軸方向に基準長さとなる粗さ曲面を抜き取り、抜き取った粗さ曲面をz=f(x、y)で表したときに、次の式によって求められる値をμmで表したものである。

(Lx:X軸方向の基準長さ、 Ly:Y軸方向の基準長さ)
【0023】
本発明の製造方法により得られる積層体は、包装材料、たとえば食品包装材料、医薬品包装材料や工業用材料などに使用される。
【実施例】
【0024】
以下、実施例および比較例により本発明を説明する。
実施例中における物性測定および評価は、下記の方法で行った。
(1)密度(単位:kg/m3)
JIS K7112−1980のうち、A法に規定された方法に従って、測定した。なお、試料には、JIS K6760−1995に記載のアニーリングを行った。
(2)メルトフローレート(MFR、単位:g/10分)
JIS K7210−1995に規定された方法に従い、荷重21.18N、温度190℃の条件で測定した。
【0025】
(3)算術平均粗さ(Ra、単位:μm)
[測定サンプルの調製]
積層体表面をアセトンで洗浄後、4cm×2cm程度の大きさに切り出したのち、積層体のポリエチレン樹脂フィルム面(抗ブロッキング剤スラリーを噴霧した面)が測定面となるようにスライドガラス上へ両面テープを用いて貼り付け、測定用サンプルとした。
[測定]
超深度形状測定顕微鏡(測定部 (株)キーエンス社製VK−8510、コントローラー部(株)キーエンス社製VK-8550)を用い、下記測定条件で、高さデータを測定した。なお、測定においては、高さ方向の測定範囲(DISTANCE)が、得られた高さデータの最大高さよりも十分大きいことを確認した。
<測定条件>
・RUN MODE:カラー超深度
・VIEW MODE:光量データ
・対物レンズ:CF IC EPI Plan 10×
((株)ニコン社製、倍率10倍、開口数0.3、作動距離16.5mm)
・光学ズーム:×1
・デジタルズーム:×1
・計測エリア面積:1.67mm2(1.49mm(X軸)×1.12mm(Y軸))
・計測領域の画素数:1024画素(X軸)×768画素(Y軸)
・DISTANCE:65μm
・PITCH:0.5μm
[算術平均粗さの算出]
解析ソフトウェア((株)キーエンス社製VK形状解析アプリケーションVK-H1W Ver.1.06)の「表面粗さ」計測機能により、測定で得られた高さデータのRaを求めた。なお、Raは、3回の平均値とした。
【0026】
(4)抗ブロッキング性(単位:g/100cm2
10cm×10cmに切り出した2枚の積層体のポリエチレン樹脂フィルム面(抗ブロッキング剤スラリーを噴霧した面)と基材面とを重ね合わせ、40g/cm2の荷重下、温度40℃、7日間状態調整した。該重ね合わせた積層体を、温度23℃、湿度50%の雰囲気下、マッケンジーブロッキングテスター(島津製作所製)を用い、剥離荷重速度20g/分で、垂直方向に(剪断力を加えずに)剥離させる為に必要な荷重を測定した。この値が小さい程、抗ブロッキング性が優れる。
(5)滑り性(動摩擦係数μk)
JIS K7125−1987に従って、積層体のポリエチレン樹脂フィルム面(抗ブロッキング剤スラリーを噴霧した面)同士の動摩擦係数を測定した。この値が小さいほど滑り性が優れる。
(6)耐脱離性
積層体のポリエチレン樹脂フィルム面(抗ブロッキング剤スラリーを噴霧した面)を指で擦り、以下の評価を行った。
○:抗ブロッキング剤が指に付着しない。
△:抗ブロッキング剤が指に若干付着する。
×:抗ブロッキング剤が指に付着する。
【0027】
実施例1
ポリエチレン系樹脂[住友化学工業(株)製スミカセンL705(MFR=7g/分、密度=919kg/m3)]を、φ65mmの押出機により溶融混練してTダイから押出し、押出直後の溶融ポリエチレン樹脂フィルムの片面に、フィルムから垂直に0.6m離れた位置から小型スプレーガン[アネスト岩田(株)W−100−152S]を用いて、抗ブロッキング剤のスラリー[抗ブロッキング剤(水澤化学(株)製合成アルミノシリケート系抗ブロッキング剤JC−70)/水=20/80(重量比)]を噴霧した後、噴霧面とは反対の表面が基材との接着面となるように基材[二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績製(株)東洋紡エステルE5100)厚み=12μm]に押出ラミネートし、冷却ロールとニップロールにより、溶融ポリエチレン樹脂フィルムと基材とを、押付けロール線圧19.6kN/mで圧着することにより積層体を得た。積層体の加工において、ダイ直下の溶融樹脂温度は300℃、エアーギャップは230mm、フィルム幅は500mm、コーティング厚みは30μm、引取速度は20m/分であり、得られた積層体のRaは10.0μmであった。得られた積層体の物性評価結果を表1に示す。
【0028】
実施例2
引取速度を40m/分とする以外は、実施例1と同様に行い積層体を得た。得られた積層体のRaは7.9μmであった。得られた積層体の物性評価結果を表1に示す。
【0029】
実施例3
引取速度を80m/分とする以外は、実施例1と同様に行い積層体を得た。得られた積層体のRaは1.2μmであった。得られた積層体の物性評価結果を表1に示す。
【0030】
比較例1
引取速度を10m/分とする以外は、実施例1と同様に行い積層体を得た。得られた積層体のRaは15.5μmであった。また、耐脱離性が悪く、抗ブロッキング性の評価は行わなかった。得られた積層体の物性評価結果を表2に示す。
【0031】
比較例2
抗ブロッキング剤のスラリーを噴霧しなかった以外は、実施例1と同様に行い積層体を得た。得られた積層体のRaは0.15μmであった。得られた積層体の物性評価結果を表2に示す。
【0032】
比較例3
抗ブロッキング剤[水澤化学(株)製合成アルミノシリケート系抗ブロッキング剤JC−50]10重量部と、ポリエチレン樹脂[住友化学工業(株)製スミカセンE FV402(d:915,MFR:4.0)]90重量部とをバンバリーミキサーを用いて溶融混練して、抗ブロッキング剤濃度が10重量%の抗ブロッキング剤マスターバッチを作成した。
比較例2で用いたポリエチレン系樹脂に代えて、ポリエチレン系樹脂[住友化学工業(株)製スミカセンL705]90重量部と上記抗ブロッキング剤マスターバッチ10重量部とを混合したものを用いた以外は、比較例2と同様に行い積層体を得た。得られた積層体のRaは0.56μmであった。得られた積層体の物性評価結果を表2に示す。
【0033】
【表1】

【0034】
【表2】



【特許請求の範囲】
【請求項1】
溶融押出した溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムの片面に抗ブロッキング剤スラリーを噴霧した後、該フィルムのスラリー未噴霧面が基材側となるように該フィルムを基材に押出コーティングし、該フィルムと基材とを圧着する積層体の製造方法であって、積層体のポリオレフィン系樹脂フィルム側表面の算術平均粗さ(Ra)を0.8〜12.8μmとする積層体の製造方法。
【請求項2】
抗ブロッキング剤スラリー中の抗ブロッキング剤と液体の重量比が、抗ブロッキング剤/液体=0.01/99.9〜60/40であり、該液体が水を主成分とする請求項1に記載の積層体の製造方法。
【請求項3】
溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムを180〜340℃の温度で溶融押出し、該溶融ポリオレフィン系樹脂フィルムと基材とを4.9〜24.5kN/mの押付けロール線圧で圧着する請求項1または2に記載の積層体の製造方法。
【請求項4】
ポリオレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂であり、JIS K7210−1995に規定された方法に従い、荷重21.18N、温度190℃の条件で測定される該ポリエチレン系樹脂のメルトフローレートが、1〜100g/10分である請求項1〜3のいずれかに記載の積層体の製造方法。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法により製造されてなる積層体。


【公開番号】特開2006−123503(P2006−123503A)
【公開日】平成18年5月18日(2006.5.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−91268(P2005−91268)
【出願日】平成17年3月28日(2005.3.28)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】